Skocz do zawartości

CMOSki - jaki gain do czego


Rekomendowane odpowiedzi

20 minut temu, jolo napisał:

 

 

  • przy klatkach wykonywanych przez filtry LRGB warto stosować gain na poziomie Unity Gain? przy czasach ekspozycji nawet rzędu 1-2 minut (i oczywiście krótszych

 

Unity Gain - a jaka to wartość?  Ja mam od 0 do 54.....

Serdecznie pozdrawiam i kryształowego nieba życzę - Jacek  ?
TS T APO 90/600 z TSFLAT2 + Samyang 135 f2 ED z QHY183C + AS 60/240 z RC IMX290M + Canon 550D - sadzane na ZEQ25GT + Nikon 12x50 EX do podglądania.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

@jolo Jak uważasz w przypadku 14 bitów (sytuacja dla ASI178MM-c)? Mamy 16384 poziomów, jednak na najniższym gainie nadal mamy 15K (unity gain wypada na nieosiągalnym minusie). Czy w takiej sytuacji jest sens robić na tak niskim gainie (zero), aby tylko uzyskać jak największą rozpiętość? Jak to widzisz w przypadku astrofotografii i fotometrii?

Jeśli chodzi o astrofoto, no niewiele w ogóle próbowałem. Praktycznie tylko fotometria. Do tej pory zbierałem klatki do fotometrii na gainie 150, gdzie mamy tylko 2.8K poziomów. Tu nie używam nawet 12-bitów, więc równie dobrze mógłbym używać ASI1600 i tej 14-bitowej przewagi wcale nie wykorzystuję. W ocenie jasności największy wpływ ma seeing i szum, pomijając już poziom tła (który na starcie zmniejsza dostępną rozpiętość). Niższy gain ma większy read noise, stąd skupiam się na wyższym. A scyntylacja w krótkich czasach ekspozycji też daje popalić z rozrzutem. Stąd, robiąc na 3-30s ekspozycjach, widzę większa możliwość stosowania większego gainu, bo taki FW nadal określi mi informację o rozrzucie przez seeing dość precyzyjnie. A zresztą, końcowo i tak stackuję klatki/pomiary ze sobą, więc sumarycznie FW jest większe. Testy jednak wykazały, że gain 150 i 225 nie miały znaczącej różnicy (225 minimalnie lepiej). Przy tym większym, było mi jednak łatwiej osiągnąć poziom wysycenia, a więc mogłem korzystać z krótszych czasów.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Przy 14 bitach rozdzielczość przetwornika w 178 jest już na poziomie pojemności piksela, więc szum kwantyzacji odpada. Jedyny zysk ze zwiększania gainu będzie polegał na zmniejszaniu szumu odczytu. Im krótsze klatki / ciemniejsze niebo / ciemniejszy instrument / węższe pasmo filtra, tym większy gain warto stosować, żeby szum odczytu nie dominował w całkowitym szumie. Ale ze zwiększaniem gainu szum odczytu najpierw spada dość szybko, a potem już bardzo powoli i tak jak napisałeś - różnica pomiędzy 150 i 225 już będzie niewielka.

  • Like 1

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

17 godzin temu, libmar96 napisał:

Niższy gain ma większy read noise, stąd skupiam się na wyższym. A scyntylacja w krótkich czasach ekspozycji też daje popalić z rozrzutem.

Uffff !!!

Panowie, jestem pełen podziwu dla waszej wiedzy, ale nie zapominajcie, że większość (tak mi się przynajmniej wydaje) uczestniczących w tym Forum, to zwyczajni amatorzy, którzy zwyczajnie nie rozumieją tego "naukowego" bełkotu. Prosimy o trochę więcej "łopatologii".

Od jakiegoś czasu posiadam kamerkę QHY163C i chciałbym dowiedzieć się więcej właśnie na temat jaki gain i offset przy jakim czasie ekspozycji.

Niestety czasu i pogody na próby ustawicznie brak, więc chciałbym zdać się na doświadczenia i wiedzę szanownych Kolegów.

Konkretnie chciałbym dowiedzieć się, czy naświetlając klatki z czasem np. 300 czy 600 sekund (tak focę najczęściej) ustawić gain = zero, czy więcej?

Czy jeśli dodam wzmocnienia to czy może to spowodować przyrost szumu?

A może robić więcej krótkich klatek z większym wzmocnieniem zamiast długich czasów?

Widząc dziś tytuł tego wątku (Dzięki @jolo) pomyślałem, że chyba w końcu dostanę odpowiedzi na chociaż część moich pytań.

Niestety, póki co, mam nadzieję, że ktoś napisze tu w sposób "łopatologicznie" prosty i wyjaśni jak to jest.

 

Serdecznie Pozdrawiam

----------------------------------------------------------------

SW ED80 OTA 80/600 + F/R x 0,85   Montaż: Celestron AVX,

kamera: QHY163M;  guiding: Orion Guide Scope + ASI120MM

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

52 minuty temu, jolo napisał:

A napisz jeszcze z jakim teleskopem (ED80?) i jakiej jakości niebo masz :) 

Tak, to ED80, pozostały sprzęt w stopce.

Niebo raczej dobre, w otwartym terenie, około 1 km od zabudowań wiejskich, w Borach Tucholskich. Najbliższe, nieliczne latarnie ponad kilometr.

----------------------------------------------------------------

SW ED80 OTA 80/600 + F/R x 0,85   Montaż: Celestron AVX,

kamera: QHY163M;  guiding: Orion Guide Scope + ASI120MM

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

2 minuty temu, AdamK napisał:

Tak, to ED80, pozostały sprzęt w stopce.

To przy 300s zdecydowanie bym próbował Unity Gain czyli około 130 albo 13 w zależności od wersji sterownika. Przy 600s bym się wahał. Ale mając do dyspozycji np 100 minut na sesję wolałbym zrobić 20 klatek po 5 minut przy gain=130, niż 10 po 10 przy gain=0. 

  • Thanks 1

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

O! I to już jest jaki konkret!

Nie pytam dlaczego tak uważasz, bo jak dałem temu wyraz w poprzednim poście, bardziej interesują mnie konkretne porady osób znających temat,

niż dowody dlaczego jest tak, a nie inaczej. Poza tym mój pesel każe bardziej iść na skróty, niż zgłębiać tajniki, o których nie śniło się moim nauczycielom (świeć Panie nad ich duszami).

Oczywiście przy najbliższej okazji spróbuję zrobić dwie sesje tego samego obiektu z gainami jakie proponujesz:

jedna klatki 5 minut gain 130 offset (nie wiem, ale pewnie ok. 60-70) i druga klatki 10 minut gain 0 offset 30-40.

Czas sumaryczny ten sam. Porównam efekty i jeśli będą jakieś wnioski, tu się odezwę...

Mam nadzieję, że taką okazję będę miał już z soboty na niedzielę. Idzie kolejny wyż...

  • Like 1

----------------------------------------------------------------

SW ED80 OTA 80/600 + F/R x 0,85   Montaż: Celestron AVX,

kamera: QHY163M;  guiding: Orion Guide Scope + ASI120MM

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

54 minuty temu, Antoni napisał:

A w przypadku TSAPO 130 i QHY 163M jk dobrać sobie ten gain i offset? Może bym to przetestował.

Teraz z tego co pamiętam pracujesz z reduktorem przy f/5.5 i niebo masz lepsze ode mnie, prawda? Pracujesz też raczej z długimi czasami rzędu 5 minut i więcej na klatkę. Podejrzewam, że różnice przy gain 0 i większym będą w takiej konfiguracji minimalne przy użyciu filtrów LRGB. Przy wąskopasmowych i czasach 5-10 minut na pewno warto robić przy większym gainie. Jakbyś z filtrami LRGB chciał zejść na krótsze czasy rzędu 2-3 minut i mniej, to też warto będzie zwiększyć gain. 

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Przy filtrach LRGB gain na 130 (albo 13 - zależy od sterownika). Offset musisz dobrać sam, ale bezpieczną wartością będzie np 80-100. Przy wąskopasmowych raczej nie schodziłbym przy f/7 do tak krótkich czasów. Myślę że gain 130 i 5 minut to takie sensowne ustawienia. 

Ten gain 130 dla kamerki QHY163 to Unity Gain, czyli takie wzmocnienie, przy którym 1 elektron jest przekształcany (w przybliżeniu) na jednostkę ADU. 

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

3 godziny temu, AdamK napisał:

Uffff !!!

Panowie, jestem pełen podziwu dla waszej wiedzy, ale nie zapominajcie, że większość (tak mi się przynajmniej wydaje) uczestniczących w tym Forum, to zwyczajni amatorzy, którzy zwyczajnie nie rozumieją tego "naukowego" bełkotu. Prosimy o trochę więcej "łopatologii".

Tam chodziło o to, że na niższym gainie szum będzie wpływał nieco bardziej niż na wyższym, co pokazują wykresy 'read noise' na stronie ZWO. A z tym rozrzutem, że skoro daję wyższy gain, jednocześnie dam krótszy czas ekspozycji. W takich, seeing nie zdąży uśrednić się wystarczająco bardzo, stąd pomiary fotometryczne gwiazd będą bardziej rozrzucone. Jak gwiazdy migoczą, to w danym ułamku czasowym raz widzisz np. jako 3.7 mag, za 0.01s już jako 3.5 mag, a potem 3.8 mag i tak wraca, losowo. To robi atmosfera.

4 minuty temu, Antoni napisał:

A przy których sterownikach jest 13 jak to sprawdzić?

Zależy od tego, jakie masz graniczne wartości. Jeśli maksymalna wartość to kilkadziesiąt (np. 51), to będzie 13. Jak kilkaset (np. 510), to będzie 130. To chyba po prostu zwykłe wymnożenie razy 10.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

11 minut temu, libmar96 napisał:

Zależy od tego, jakie masz graniczne wartości. Jeśli maksymalna wartość to kilkadziesiąt (np. 51), to będzie 13. Jak kilkaset (np. 510), to będzie 130. To chyba po prostu zwykłe wymnożenie razy 10.

Dokładnie, wcześniejsze wersje miały zakres do 51 - wzmocnienie było podane wprost w dB. W nowszych wzmocnienie podawane jest w 0.1dB. 

  • Like 1

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

19 minut temu, Antoni napisał:

A przy których sterownikach jest 13 jak to sprawdzić?

Antoni.thumb.jpg.0b790c3f20f26201bc1ceee08b309a79.jpg

Serdecznie pozdrawiam i kryształowego nieba życzę - Jacek  ?
TS T APO 90/600 z TSFLAT2 + Samyang 135 f2 ED z QHY183C + AS 60/240 z RC IMX290M + Canon 550D - sadzane na ZEQ25GT + Nikon 12x50 EX do podglądania.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 2 tygodnie później...

Kolejne testy zrobiłem z filtrem Ha 7nm. Różnica w stosunku do filtrów szerokopasmowych LRGB jest zasadnicza. Filtry wąskopasmowe przepuszczają znacznie mniej światła, zarówno od obiektu, jak i tła nieba. Przykładowo filtr Ha 7nm przepuszcza około 2.3% światła w porównaniu do filtra L (zakładając równomierny rozkład widmowy). Jak łatwo policzyć, żeby uzyskać filtrem Ha taki sam poziom naświetlenia klatki jak filtrem L, należałoby wydłużyć czas naświetlania klatki ponad 40 krotnie!

Ponieważ filtry wąskopasmowe przepuszczają tak mało światła, w materiale proporcjonalnie wzrasta udział szumów własnych kamerki (odczytu, kwantyzacji, termiczny).

S112H.jpg

Mgławica emisyjna Sharpless 112 w paśmie Ha

Jako obiekt do testów posłużyła mgławica emisyjna Sh2-112 w Łabędziu. Wykonałem trzy serie zdjęć - każda w sumie zawiera 20 minut materiału:

  1. 20x1 minuta, gain=100, offset=60, kalibracja 40x1 minuta dark + flat
  2. 4x5 minut, gain=100, offset=60, kalibracja 20x5 minut dark + flat
  3. 4x5 minut, gain=0, offset=40, kalibracja 20x5 minut dark + flat

Teleskop to Meade ACF 10? z telekompresorem AP CCDT67, kamerka QHY163M przy -18*C, montaż EQ6, niebo podmiejskie, przejrzystość dobra, seeing średni.
Klatki po kalibracji zostały złożone w Maximie algorytmem Sum, żeby uniknąć wpływu zaawansowanych algorytmów stackowania na wynik. Poziomy zdjęć zostały dopasowane funkcją LinearFit z programu PixInsight.

Pierwsze porównanie to zdjęcia wyciągnięte w Pixie przez STF:

narrow-gain-comp.thumb.jpg.120faa7600d5793b3514e7f3f66c0f5e.jpg

Kolejne porównanie to powiększone fragmenty zdjęcia:

narrow-gain-comp2.thumb.jpg.8a25478b1fb9a95771af252ba27d1c31.jpg

Podobnie jak w poprzednim porównaniu porównałem też zdjęcia w programie Maxim mierząc szum w tle oraz SNR na wybranych gwiazdach:

narrow-gain-comp4.jpg.311420ad38b1530dbaaecf5d761b754a.jpg
 

STACK     Szum tła    SNR gwiazdy #1   SNR gwiazdy #2

20x1 g100    16.67               201             18.1
4x5  g100    13.51               228             22.3
4x5  g0      21.32               148             12.9

Cyferki potwierdzają wcześniejsze wizualne obserwacje. Najgorzej wypada materiał 4x5 minut zebrany przy ustawieniu gain=0. Szumy własne kamerki (szum odczytu i kwantyzacji) przy gain=0 są największe, a filtr wąskopasmowy przepuszcza tak niewiele światła, że szumy te stanowią już znaczącą część całkowitego szumu. 

Najlepiej wypada materiał 4x5 minut zebrany przy ustawieniu gain=100. Po zwiększeniu wzmocnienia pozbywamy się praktycznie szumu kwantyzacji, a szum odczytu zostaje zredukowany o około połowę. Przekłada się to na lepszy wynik.

Gdzieś pośrodku ląduje materiał 20x1 minuta przy gain=100. Ponownie redukujemy szum odczytu i kwantyzacji, ale za to do końcowego wyniku wprowadzamy go 20 razy (bo tyle mamy klatek). Dlatego w porównaniu z materiałem 4x5 minut wynik jest nieco gorszy, ale wciąż lepszy od tego zebranego przy ustawieniu gain=0.

Jakie stąd wnioski? W sumie podobne jak poprzednio plus fakt, że przy fotografowaniu kamerkami CMOS przez filtry wąskopasmowe praktycznie zawsze warto zwiększyć gain. Nie ma jakiegoś prostego przepisu na czas naświetlania i gain pojedynczej klatki - za dużo jest czynników wpływających na te ustawienia: jakość nieba, światłosiła instrumentu, rozdzielczość przetwornika ADC, szum odczytu kamerki, sumaryczny czas sesji, dynamika obiektów w kadrze i pewnie jeszcze kilka innych. Ja w każdym razie od dziś moim zestawem (QHY163M, teleskop f/7.5, niebo podmiejskie) będę głównie obracał się przy takich ustawieniach:

  • przy filtrach LRGB gain=100 i czasy 60s, a przy bardzo słabych obiektach 120s
  • przy filtrach wąskopasmowych gain=100 i czas 300s

Oczywiście, jak widać na załączonych obrazkach, różnice nie są drastyczne i nie ma sensu dać się pokroić za optymalne ustawienia gainu. Wystarczy (poza skrajnymi przypadkami) dopalenie 10-20% więcej materiału i całe te różnice można zniwelować.

  • Like 3
  • Thanks 1

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

W dniu 9.05.2018 o 22:22, jolo napisał:

 

Wszystko rozbija się o dwie rzeczy - udział szumu odczytu w całkowitym szumie w zdjęciu oraz szum kwantyzacji??  -  zwiększanie gainu zmniejsza obie te wartości.

 

Znów czegośnie rozumiem. Zwiększenie gainu zmniejsza DR co oznacza "zwiększenie odstępu międzu kolejnymi ADU", a to oznacza zwiększenie błędu kwantyzacji?

ED 80, Celestron 8/1000, montaż Advance VX, NEQ6, ASI1600MC-Cool, ASI-120, Nikon D5300, QHY5v 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Zmniejszenie DR to efekt uboczny - mniej elektronów musi się zmieścić w tej samej ilości ADU, która wynika z rozdzielczości przetwornika.

Np - mamy sygnał 100 e i przetwornik 12bit

  1. gain=0 , 100e = 25 ADU, błąd kwantyzacji duży, bo 4e = 1ADU . W 4096ADU "mieści się" około 16000e
  2. gain=100, 100e = 90 ADU, błąd kwantyzacji mały, bo 1e ~ 1ADU. W 4096ADU "mieści się" około 4000e

 

  • Like 1

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

W dniu 25.05.2018 o 15:05, jolo napisał:

Zmniejszenie DR to efekt uboczny - mniej elektronów musi się zmieścić w tej samej ilości ADU, która wynika z rozdzielczości przetwornika.

Np - mamy sygnał 100 e i przetwornik 12bit

  1. gain=0 , 100e = 25 ADU?, błąd kwantyzacji duży, bo 4e = 1ADU . W 4096ADU "mieści się" około 16000e
  2. gain=100, 100e = 90 ADU, błąd kwantyzacji mały, bo 1e ~ 1ADU. W 4096ADU "mieści się" około 4000e

 

Dzięki Łukaszu

Do pełnego zrozumienia trzeba mi info o liczbach 25 ADU i 90 ADU, które, jak sądzę, wziąłeś z jakiegoś przykładowego wykresu. Dla mojej kamery ASI 1600 dla przykładu dane odczytane z wykresu zależności e/ADU od gain: 

gain 0 - 5 e/ADU czyli 100 e = 20 ADU,

a dla gainu 139 (Unity gain) 1 e/ADU czyli 100e = 100 ADU.

Czy tak?

ED 80, Celestron 8/1000, montaż Advance VX, NEQ6, ASI1600MC-Cool, ASI-120, Nikon D5300, QHY5v 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Tak, przy UG to będzie zawsze 1e=1ADU, a przy 0 to tak właśnie w okolicach 4-5e na ADU będzie.

Tylko to nie jest ADU, które potem pokazuje Maxim :)) To nie jest takie proste :)

12 bitowy sygnał sczytany z kamerki jest potem skalowany do 16 bitów, czyli każde 1ADU z kamerki w komputerze ląduje jako 16 ADU (np w Maximie). 

  • Like 1

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić obrazków. Dodaj lub załącz obrazki z adresu URL.

  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    • Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.
×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.

© Robert Twarogal * forumastronomiczne.pl * (2010-2023)