Astrovid StellaCam II CCD versus klasická CCD

[brat]

MMys napsal: ...
Ale existují kamery, které by mohly (s troškou kompromisu) vyhovět na obojí. Je to astronomická CCD kamera s Firewire rozhraním AstroPix. Více zde:
http://www.softhard.sk/astropix/
Ta kamera Astropix bohužel nemá 16ti bitový A/D převodník, respektive hloubku snímání. Ale je jen 12ti bitová. Čili výsledný obraz nemá 65 tisíc odstínů šedi, ale jen 4 tisíce (zaokrouhleně). Což ji pro účely fotometrie jednoznačně diskvalifikuje. Je sice možné snímky ukládat jako 16ti bitové fits soubory, ale té 16ti bitové hloubky je dosaženo interpolací, což je dost pochybné a chybu ve fotometrii to nezmenší.

Čau Luboš

[ivanmsk]

brat napsal:
...  té 16ti bitové hloubky je dosaženo interpolací, což je dost pochybné a chybu ve fotometrii to nezmenší.

Čau Luboš
Co je pochybne na ulozeni 12bitoveho obrazku do 16bitoveho formatu?
Samozrejme, ze to nezvacsi hlbku snimania a ani nezmensi chybu vo fotometrii, s tym suhlasim. Ale inak je to ulozenie do 16bitoveho formatu uplne bezproblemove. Samozrejme, ze kameru neprehlasujeme za 16bitovu aj ked z nej vylieza sestnastbitovy subor.

[SKYMASTER]

Nově na SKYMASTERu k dispozici i http://www.astrovid.com/prod_details.php?pid=146 i Control SW a elektronika pro rizeni TV kamery z pocitace

[brat]

ivanmsk napsal:

Co je pochybne na ulozeni 12bitoveho obrazku do 16bitoveho formatu?
Samozrejme, ze to nezvacsi hlbku snimania a ani nezmensi chybu vo fotometrii, s tym suhlasim. Ale inak je to ulozenie do 16bitoveho formatu uplne bezproblemove. Samozrejme, ze kameru neprehlasujeme za 16bitovu aj ked z nej vylieza sestnastbitovy subor.
No pochybné je to samozřejmě z hlediska fotometrie. A za velmi pochybné považuji tvrzení výrobců této kamery, že je k fotometrii proměnných hvězd "přímo ideální". To je nesmysl, řekl bych až klamavá reklama

[ceres]

brat napsal: No pochybné je to samozřejmě z hlediska fotometrie. A za velmi pochybné považuji tvrzení výrobců této kamery, že je k fotometrii proměnných hvězd "přímo ideální". To je nesmysl, řekl bych až klamavá reklama
Kedze som cely manual ku kamere napisal, tiez sa ohradim.

Pochybne je predovsetkym to, ked niekto prekrucuje precitane... Na citovanych strankach je napisane:

"Určovanie jasnosti premenných hviezd je náročné najmä na opakované snímanie rovnakého poľa a rovnorodosť výstupných údajov. Jedinečné funkcie kamery sú na takúto úlohu priam ideálne..."

To je, myslim rozdiel a vobec nie je pochybne, ked si mozem naprogramovat montaz aj kameru a v pokoji robit nieco ine, napriklad spat. Navyse, v citovanej vete je napisane "rovnorodost vystupnych udajov". S vyrobcom sme dlho konzultovali moznost 16-bitovej hlbky snimania. Zvitazil argument, ze ziaden cip neposkytuje pri 16-bitovej hlbke jedinu vec, a to je prave "rovnorodost vystupnych udajov". Na overenie tohto tvrdenia staci jednoduchy experiment: Zobrat kameru s objektivom, namierit ju na rovnomerne osvetlenu plochu a za rovnakych podmienok snimat tuto plochu niekolkokrat za sebou. Potom staci porovnat jednotlive snimky. Kazdy z pixelov na kazdom obrazku by mal mat rovnaku hodnotu saturacie. To vsak pri 16-bitovych prevodnikoch na hociakej kamere hociakeho vyrobcu nemozno z roznych pricin dosiahnut. Ake to su priciny, to by vedeli vysvetlit odbornici, ktorych je tu na fore neurekom. Vysledkom dlheho zvazovania preto je, ze kamera ma prevodnik 12-bitovy s moznostou ukladania obrazku do 16-bit. Toto ulozenie je velmi korektne, pretoze je realizovane skutocne jednoducho: 1000100010001000... Vysledkom su rovnorodejsie data, ako by boli v pripade 16-bitoveho prevodnika.

Navyse si myslim, napriek mojej hlbokej ucte k brat-ovi, ze fotometria na 12 bitoch nemusi byt az taka zla.

Ale to som uz zasiel pridaleko a od temy, ktora je celkom ina...

P.S.: Teraz ocakavam, ako je tu na fore zvykom, sprsku pomerne zbytocnych diskusnych prispevkov, v ktorych sa budu vazit pouzite slovicka a rozoberat fakt, ci na fotometriu staci, alebo nestaci 12 bitov a este uvahy na temu rovnorodosti vystupnych dat CCD kamier. Prosim moderatora, aby v takom pripade zmazal z tohto vlakna vsetky prispevky o kamere astropix alebo ich presunul do vlakna, kde sa o nej hovori.

[ceres]

A este poprosim ospravedlnenie za tu "klamavu reklamu". Nie je to pravda.

[ceres]

Aby som predisiel dalsej zbytocnej diskusii, poslal som brat-ovi sukromnu spravu.

[brat]

Já rovněž nejsem odborník na konstrukci CCD kamer, ale řekl bych (čistě z praxe), že ty nerovnoměrnosti u 16ti bitových snímků nebudou až tak tragické.
Jen pro pobavení - zde je ukázka fotometrie, kdy je vysoký poměr signál/šum (měřená hvězda měla cca 40000 ADU):



A zde je fotometrie hvězdy, která byla poměrně slabá a měla nízký poměr signál/šum (hvězda měla řádově 1000 ADU):



V obou případech je amplituda světelné křivky 0,1 mag.

Ale rozdíl 12 - 16 bit není jen v přesnosti. Při rozsahu 4000 ADU budu mít velký problém nalézt vhodnou srovnávací hvězdu - takovou aby nebyla saturována a aby měla zase nějaký rozumný signál. U 16ti bitové kamery mohu použít i o 5mag rozdílnou srovnávací hvězdu...

A není ten čip v kameře Astropix nahodou s Antibloomingem? Ten ještě na polovinu (či méně)snižuje rozsah signálu, kde ještě platí linearita - nezbytná podmínka pro fotometrii.

Nechci být úporný, ale s tou kamerou opravdu nelze dělat rozumnou fotometrii.

[brat]

Čímž ovšem netvrdím, že kamera Astropix není výborná na jiné věci. Rychlé vyčítání přes FireWire port má snad jako jediná, o které jsem slyšel.

[ceres]

Nechcem to dalej rozpitvavat, najlepsie to bude vyskusat. Podla Amiga by vdaka tomu rychlemu vycitaniu (naozaj ho ma ako jedina, snimka je v pocitaci za 80 ms, kamera snimkuje aj pocas vycitavania, pri binovani 1x1 dava proste 12,5 fps) mala byt velmi vhodna na prehliadkovu fotometriu a monitoring, pripadne rychlu fotometriu. Je jasne, ze ABG a 12 bit obmedzuju jej pouzitie na urcity typ premennych objektov, ale multifunkcnost tento "nedostatok" vyvazi. Pri zatmeni Slnka sme spravili 800 detailnych zaberov korony pri zapadnom limbe a ukazuje sa, ze prave fotometria jedneho z troch vybranych miest umozni potvrdit pritomnost oscilacii, doteraz zaznamenanych len Kutchmym pri divokom a velmi nakladnom experimente pri mexickom zatmeni. Cize domenou by mohla byt prave rychla fotometria, ktoru ziadna ina dostupna kamera neumoznuje... Ale ako som napisal, treba vyskusat...

[brat]

Taková rychlá fotometrie by se ovšem musela týkat nějakého opravdu jasného objektu (třeba Slunce ) - nebo při použití velké apertury. Limitující většinou bohužel bývá délka expozice než doba vyčítání. Ovšem já mohu jen závidět - má ST-8ka má při binningu 1x1 vyčítací dobu 40s (!) a při 2x2 20s. Je to ještě ten starý model napojený přes LPT port.

[Alien_MasterMynd]

brat napsal:
Ale rozdíl 12 - 16 bit není jen v přesnosti. Při rozsahu 4000 ADU budu mít velký problém nalézt vhodnou srovnávací hvězdu - takovou aby nebyla saturována a aby měla zase nějaký rozumný signál. U 16ti bitové kamery mohu použít i o 5mag rozdílnou srovnávací hvězdu...
Tohle jsem moc nepochopil - rozsah prevodniku prece neovlivnuje saturaci. Rozsah prevodniku pouze urcuje do kolika kroku je dany rozsah rozdelen. Pokud tedy budu mit kameru, ktera ma pro danou hvezdu vystupni napeti v danem pixelu x (pro jednoduchost jednopixelovy obraz), pak pri vzorkovani bude uplne jedno jake ma prevodnik rozliseni (za predpokladu, ze u obou pouzijeme stejne referencni napeti udavajici max. rozsah prevodniku). Pokud tedy x bude saturovany signal, pak 12b prevodnik (bez znamenka) da vystupni hodnotu 4095 a 16b prevodnik da 65535. Pokud bude snimac linearni a obraz hvezdy naplni potencialovou jamu z poloviny, pak vystup z 12b prevodniku bude 2047(nebo 8) a z 16b bude 32767 (nebo 8). Jediny rozdil je tedy v te presnosti (pomijim veci jako SNR daneho prevodniku, ktere se projevi na poctu efektivnich bitu, ruzne nelinearity apod.).

[ivanmsk]

Vlastnosti Astropix 1.4:
Vyhoda:
- rychlost vycitavania porovnatelna z TV kamerami (pri binovani aj vyssia) pri 12bit hlbke
- oproti TV kameram o dost vacsiia plocha CCD cipu
- live rezim - zobrazovanie na monitor bez ukladania na disk (vyuziva sa prave rychlost vycitavania)
Nevyhoda:
- 12bitova hlbka oproti 16bit "pravych" CCD kamier
- chladenie peltierovym clankom "len" na 0°C

Pomer cena/vykon si kazdy zaradi do svojej kategorie

Tolko k tejto kamere, zasa niekomu rozbijame vlakno o kamere Astrovid, snad nas nezbije  ;D

[ceres]

brat napsal: Taková rychlá fotometrie by se ovšem musela týkat nějakého opravdu jasného objektu (třeba Slunce ) - nebo při použití velké apertury. Limitující většinou bohužel bývá délka expozice než doba vyčítání. Ovšem já mohu jen závidět - má ST-8ka má při binningu 1x1 vyčítací dobu 40s (!) a při 2x2 20s. Je to ještě ten starý model napojený přes LPT port.



Celkom nerozumiem. Pri 20 cm Newtone sa za 1 s dostanem do 17 mag, pri rozumnom odstupe signal/sum do 15 mag. Myslim, ze do tejto hranice je dost sledovatelnych objektov... Premenne okolo 10 mag mozno sledovat so subsekundovou frekvenciou, 10 mag s dobrym odstupom signal/sum nasnimam za 0,05 s. Ale uz to nechajme...

[MMys]

Vpohode, zde to myslim muzeme tolerovat. Tazatel touzi po kamere, kterou by slo delat jak snimani v "realnem case" tak fotometrie. Psal jsem, ze je to problem, a ze existuje sice reseni, ale kompromisni. To se myslim touhle diskuzi potvrdilo.

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

P.S. ještě jsem trochu pozměnil název tématu, ať to trochu víc vyjadřuje, o co zde běží. Snad mi to Skymaster promine