Skocz do zawartości

Jakie ISO w lustrzankach?


bamus

Rekomendowane odpowiedzi

Witam

 

Kontynuując dyskusję z TEGO wątku i nie chcąc zaśmiecać tematu Doydy, postanowiłem założyć nowy temat na temat wartości ISO stosowanego w lustrzankach strzelających astrofotki.

 

Czytając na wielu forach różne opinie na ten temat, zacząłem coraz bardziej się przekonywać, że wartość ISO nie powinna mieć znaczenia, jako że ilość fotonów nie jest zwiększana, a jedynie cyfrowo powielane to co wpadło na matrycę.

W sieci dostępnych jest wiele teoretycznych opracowań zarówno zwolenników stosowania niskich i wysokich ISO. Wiele mądrych cyferek i wykresów można oglądać, jednak na moją małą mózgownicę, to za dużo i niewiele z tego zrozumiałem.

Ogólnie wg teorii stosowanie małego ISO powinno dać nam mniejszy szum i większy zasięg dynamiczny. Wszystko ładnie i pięknie, tylko dlaczego cała rzesza astrofotografów lustrzankowych z powodzeniem używa ISO 800/1600? Rzadko można spotkać iso 400 (jedynie na jasnych celach typu M42), a iso 200 chyba nigdy nie widziałem.

 

Tak więc by przekonać się jak to jest na prawdę postanowiłem zrobić test porównawczy. Nie wiem czy sposób przeprowadzenia testu jest poprawny, ale wyniki wyszły i można postawić pewne wnioski. Może zacznę od początku.

 

Sprzęt użyty jak w stopce, cel to M33, czasy naświetlania po 600 sekund, ISO 200 i 800. Zdjęcia zmniejszone o 50% by zmniejszyć wagę plików.

 

JPG bez żadnej obróbki wyglądały następująco:

ISO 200

l_0005.jpg

ISO 800

l_0006.jpg

 

widać że ISO 200 ma mniejsze zaświetlenie i mniejszy szum od ISO 800, ale ilość szczegółów M33 raczej taka sama

 

Pojedyncze RAW'y przerobione w IRIS'ie pod kątem jak największego wyciągnięcia szczegółów :

ISO 200

iso 200 poj.jpg

ISO800

iso 800 poj.jpg

 

ilość szumów jest większa na ISO 800, ale i ilość szczegółów galaktyki jest łatwiejsza w ISO 800

 

Zestakowane po 5 klatek w DSS metodą median bez żadnych darków i flatów:

ISO200

200 stack.jpg

ISO800

800 stack.jpg

 

tutaj zdecydowanie lepiej wygląda stack z ISO 800 i szczegóły galaktyki o wiele łatwiej było wyciągnąć ze stacka ISO 800. Szum jest porównywalny, a wynika to z tego, że aby wyciągnąć więcej szczegółów ze stacka ISO200, trzeba było o wiele rozciągać zdjęcie w porównaniu do ISO 800.

 

Wnioski

 

Chyba jednak moje przewidywania/teoria się nie sprawdziły i z nieznanego mi powodu zdjęcia z ISO 800 pokazują więcej detali w porównaniu do ISO 200. Również wyciąganie szczegółów programowo jest o wiele łatwiejsze ze zdjęć o wyższym ISO (zarówno w stacku jak i w pojedynczych fotkach). Problem większych szumów przy wyższym ISO jest stosunkowo łatwo wyeliminować stosując większą ilość lightów jak i darków, więc jak na razie zmieniam zdanie i nie będę rewolucjonistą stosującym niskie ISO :)

 

wszelkie komentaże, jak i pomysły jak przeprowadzić ten test lepiej w przyszłości będą mile widziane. może ktoś ma inne zdanie?

Edytowane przez bamus
  • Lubię 6
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Adam,wykonałeś kawał dobrej roboty-dzięki.Mam prośbę,czy w ramach dalszych testów mógłbyś zrobić porównanie ISO 800/1600. :szczerbaty:

 

Chodzi mi o to czy przy tak wysokim ISO szum nie degraduje szczegółów,czy programowo jak wspomniałeś idzie sobie później poradzić poprzez flaty i darki.

 

Byłbym zobowiązany.

 

Pozdrawiam.

 

 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

postaram sie zrobic testy pomiedzy iso 800 a 1600 jak tylko pogoda i czas pozwola. Lysy rowniez coraz mocniej swieci, wiec pewnie trzeba bedzie poczekac do okolic nastepnego nowiu.

Jednoczesnie zachecam uzytkownikow AP, by tez porobili testy swoimi lustrzankami. majac powtarzalne wyniki, bedzie mozna wysnuc bardziej prawdziwe wnioski, bo na jednym przykladzie, nie mozna opierac teorii.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Ano właśnie. Czyli na wyższym ISO aparat wydobywa jednak nieco więcej z samej matrycy, a nie tylko wzmacnia ten sam sygnał . Odbywa się to kosztem rozpiętości tonalnej i szumu, ale jednak pozwala zarejestrować więcej słabego sygnału , czytaj : więcej informacji o sygnale docierającym do matrycy jest umieszczane w pliku RAW.

 

PS. Swoją drogą niesamowita jest różnica w czułości matrycy Canona i dedykowanej astrokamery ( choćby Atik 314 z którym mam osobiście do czynienia), na 600sek klatkach z Canona ledwo co widać , a jest to przecież dosyć jasna galaktyka.

Edytowane przez Duser
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Ano właśnie. Czyli na wyższym ISO aparat wydobywa jednak nieco więcej z samej matrycy, a nie tylko wzmacnia ten sam sygnał . Odbywa się to kosztem rozpiętości tonalnej i szumu, ale jednak pozwala zarejestrować więcej słabego sygnału , czytaj : więcej informacji o sygnale docierającym do matrycy jest umieszczane w pliku RAW.

 

PS. Swoją drogą niesamowita jest różnica w czułości matrycy Canona i dedykowanej astrokamery ( choćby Atik 314 z którym mam osobiście do czynienia), na 600sek klatkach z Canona ledwo co widać , a jest to przecież dosyć jasna galaktyka.

Nie tak do końca,ponieważ 1000D Adama jest chyba w 100% nie modyfikowana.

 

 

Jak tylko dojdzie do mnie maska B,postaram się modyfikowanym 300D uchwycić M33 na ISO 800/1600 i porównamy :Salut:

 

 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chodzi o 300D to znalazłem takie oto opracowanie:

 

http://www.flickr.com/photos/jmzawodny/288727110/sizes/o/in/photostream/

 

Nie widać tam różnicy między 800 i 1600 ISO. Więc używaj 800 ISO.

 

Zastanawiają mnie natomiast różne wartości szumu dla poszczególnych kolorów. Na kanale R można by robić z powodzeniem przy 100 ISO, bo różnica jest bardzo niewielka pomiędzy 100 a 1600 ISO.

 

Przykładowo:

 

Kanał R 100 ISO -> 24.8 std. dev.

 

Gdybyśmy software'owo podnieśli czułość do 1600 ISO to trzeba by wartość std. dev. 24.8 pomnożyć przez 16 co da nam 396.8.

Natomiast z tabelki wynika że hardware'owo podnosząc czułość do 1600 ISO wartość std. dev. wzrasta do 328.2 czyli podnosząc czułość softwareowo ponosimy niewielką stratę.

 

 

 

Przykład dla Green:

 

Kanał G 100 ISO -> 17.9 std dev.

 

Software'owo podnosząc czułość do 1600 ISO mnożymy std. dev. 17.9 przez 16 równa się 286.4.

Z tabelki wynika że hardware'owo podnosząc czułość do 1600 ISO wartość std. dev. wzrasta do 137.9 co daje znaczną poprawę w stosunku do software'owego podnoszenia czułości.

 

 

Skąd biorą się różne wartości szumów dla różnych kolorów? Być może aparat wyrównuje mniejszą sprawność kanału Red poprzez większy gain dla tego koloru.

 

Spotkałem się z czymś takim nawet na CCD od Nikona 995, tam jest maska bayera CMYG, piksel zielony w pliku RAW powinien otrzymać najmniej światła bo ma najbardziej wąskie spektrum, jednak wcale nie jest najciemniejszy, gdyż dla tego piksela jest zastosowane większe gain, kojarzy mi się to jednoznacznie z modyfikowaniem plików RAW, większe gain w pikselu G oznacza większy szum, żeby otrzymać dobrej jakości klatkę czarno-białą z niskimi szumami trzeba by najpierw wyrównać software'owo gain dla wszystkich kolorów dopiero potem zrobić bin 2x2.

 

Spotkałem się również z modyfikowanymi lustrzankami zawierającymi matrycę BW, na przykładowych plikach RAW z takich lustrzanek dalej było widać ślady jak z maski bayera, być może należało by jeszcze przeprogramować lustrzankę co by jednakowo traktowała wszystkie piksele.

Edytowane przez astroccd
  • Lubię 1
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Gdzieś na sieci zetknąłem się z artykułem z tabelą iso dla dslr Canona, gdzie było podane jakie maksymalne iso rejestruje fotony bez dodatkowej amplifikacji. Nie mogę odszukać tego linku, ale pamiętam że w przypadku półki 5d było to iso1000, niższe modele miały podane odpowiednio 800 i 400. Także ten eksperyment potwierdza te dane.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

PS. Swoją drogą niesamowita jest różnica w czułości matrycy Canona i dedykowanej astrokamery ( choćby Atik 314 z którym mam osobiście do czynienia), na 600sek klatkach z Canona ledwo co widać , a jest to przecież dosyć jasna galaktyka.

Czy mogę prosić o pokazanie klatki (oczywiście jeśli posiadasz lub masz jak zrobić) z canona i tego atika, tak dla porównania, surową klatkę o tym samym czasie ekspozycji.

Da to jasny obraz dla forumowiczów i dla mnie, jak to jest z DSLR i dedykowaną astrokamerką.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Czy mogę prosić o pokazanie klatki (oczywiście jeśli posiadasz lub masz jak zrobić) z canona i tego atika, tak dla porównania, surową klatkę o tym samym czasie ekspozycji.

Da to jasny obraz dla forumowiczów i dla mnie, jak to jest z DSLR i dedykowaną astrokamerką.

 

Może coś znajdę, co da pewien pogląd na tą sprawę.

Wielka przewaga astrokamery to 16bitowej rozpiętość tonalna - to sie bardzo czuje podczas obróbki,kiedy to z pozornie ciemnej klatki wyciąga się mnóstwo danych z subtelnymi przejściami tonalnymi , nie do uzyskania przy pomocy 12 bitowej lustrzanki.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Znalazłem pewien przykład dający pewne pojęcie o różnicach czułości lustrzanki i astrokamery

1. Stack 25 x 600 sek , Canon 350D modyfikowany, Iso 800 , 150/750 F5, wersja BW dla prostszego porównania

roseta bw.jpg

 

2. 20 x 600 sek, ATIK 314L i filtrem H Alfa 12nm , TS65Q f 6,5 ( a niektórzy wytykają, że f7) - czyli ciemniejszy

HA res.jpg

 

Gdybym na Canona założył taki filtr , to musiałbym chyba tydzień naświetlać, żeby uzyskać podobny efekt.

  • Lubię 3
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

że wartość ISO nie powinna mieć znaczenia, jako że ilość fotonów nie jest zwiększana, a jedynie cyfrowo powielane to co wpadło na matrycę.

To absolutnie nie jest prawda. Sygnał na poziomie elektrycznym wzmacniany jest w czasie odczytu zależnie od poziomu ISO. Wiadomo, że fotonów nie przybędzie, ale poprzez wzmocnienie sygnału aparat dokładniej zliczy dolny próg ilości fotonów, przez co też szum odczytu ma mniejszą degradację, bo przy wyższym ISO sygnał jest po prostu "wyżej". W uproszczeniu, przy większym ISO elektronika sprawniej przelicza małe ilości fotonów. Podejrzewam, że także sam gain ~e/ADU jest zmieniany zależnie od ISO (stąd na ryj leci dynamika - od pewnej granicy ISO).

 

Oczywiście do pewnej granicy. Każda seria aparatów ma swoją teoretyczną granicę, powyżej której faktycznie jest już tylko rozjaśnianie elektroniczne. Sądzę, że producenci w ramach wyścigu zbrojeń trochę "ściemniają" z ISO, więc musicie sami empirycznie sprawdzić, do jakiej granicy sygnał jest wzmacniany, a od jakiej "rozjaśniany" procesorem obrazu.

 

Za moich czasów, kiedy fotografowałem DSLR granicą było coś poniędzy 400, a 800 ISO. Pewnie dzisiaj jest to coś koło 1600.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dodaj do tego malutką aperturę 65Q. Przecież newton 150 mm teoretycznie złapie wielokrotnie więcej fotonów na jednostkę powierzchni.

 

Możesz pokazać 1:1 klatkę z 350D? Podejrzewam, że szum tam jest znaczny.

 

Niestety dysponuję aktualnie tylko stackiem, jutro wrzuce surówkę. Ma sie rozumieć, ze szum jest znacznie wiekszy niż w ATIKu

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Znalazłem pewien przykład dający pewne pojęcie o różnicach czułości lustrzanki i astrokamery

1. Stack 25 x 600 sek , Canon 350D modyfikowany, Iso 800 , 150/750 F5, wersja BW dla prostszego porównania

2. 20 x 600 sek, ATIK 314L i filtrem H Alfa 12nm , TS65Q f 6,5 ( a niektórzy wytykają, że f7) - czyli ciemniejszy

Gdybym na Canona założył taki filtr , to musiałbym chyba tydzień naświetlać, żeby uzyskać podobny efekt.

 

Akurat ten przykład jest mało miarodajny. Zupełnie różna obróbka, w przypadku Atika nastawiona na detal, a w Canonie - na kontrast. Nic nie wiadomo o warunkach w jakich były wykonane zdjęcia, umiejętnościach operatora. Do tego trzeba by porównywać Canona z kamerą kolorową albo dać mu 3 razy dłuższy czas naświetlania. Tych zawiłości jest dość sporo i trudno wydawać jednoznaczną opinie na podstawie dwóch przypadkowych zdjęć z netu.

 

PS. Zdjęcie z Canona jest z filtrem Ha.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Akurat ten przykład jest mało miarodajny. Zupełnie różna obróbka, w przypadku Atika nastawiona na detal, a w Canonie - na kontrast. Nic nie wiadomo o warunkach w jakich były wykonane zdjęcia, umiejętnościach operatora. Do tego trzeba by porównywać Canona z kamerą kolorową albo dać mu 3 razy dłuższy czas naświetlania. Tych zawiłości jest dość sporo i trudno wydawać jednoznaczną opinie na podstawie dwóch przypadkowych zdjęć z netu.

 

PS. Zdjęcie z Canona jest z filtrem Ha.

 

Juz rozwiewam wątpliwości :lol:

1. te dwa "przypadkowe zdjęcia z neta" sa mojego autorstwa :yes:

2. Zdolności operatora ? na pewno teraz sa większe, ale czy aż tyle?:g:

3. Warunki? Z Canonem wybrałem sie pod dosyc ciemne niebo. Z atika - fotka z miasta ( ale z filtremHa)

4. Obróbka na kontrast, detal ? co to w ogóle jest. Namęczyłem się z tą rozetą z Canona niemiłosiernie żeby coś sensownego z niej wydłubać:compress:

5. Canon nie miał Halfa - zapewniam cię:ha:

6. Ależ właśnie przykład miał porównać lustrzankę z kamerka mono.

Pozdro

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

To absolutnie nie jest prawda. Sygnał na poziomie elektrycznym wzmacniany jest w czasie odczytu zależnie od poziomu ISO. Wiadomo, że fotonów nie przybędzie, ale poprzez wzmocnienie sygnału aparat dokładniej zliczy dolny próg ilości fotonów, przez co też szum odczytu ma mniejszą degradację, bo przy wyższym ISO sygnał jest po prostu "wyżej". W uproszczeniu, przy większym ISO elektronika sprawniej przelicza małe ilości fotonów. Podejrzewam, że także sam gain ~e/ADU jest zmieniany zależnie od ISO (stąd na ryj leci dynamika - od pewnej granicy ISO).

 

 

 

dzięki Adam, rozjaśniło mi to dużo obraz całej sytuacji

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

wcześniej opisałem ogólne zasady rządzące przetwarzaniem analogowo-cyfrowym, które obowiązują też w innych dziedzinach np. akustyce, a teraz warto przedstawić pewne zasady dotyczące technik fotografii astronomicznej

 

nasze fotki składamy w odpowiednich programach korygując je za pomocą zdjęć kalibracyjnych: darków, biasów i flatów

specyfika fotografowania lustrzankami powoduje, że szczególnie ważne są darki i na ich temat chciałem coś napisać bo jak zauważyłem wielu osobom sprawiają one problemy

 

zacznijmy od szumów, które możemy w dużym stopniu zniwelować darkami. Oprócz gorących pikseli są to szumy termiczne, których źródłem są elektrony powstające w półprzewodniku przez termiczne fluktuacje atomów. Drgania sieci krystalicznej przenoszą się w całej objętości kryształu i mogą swoją energię przekazać elektronom, które z kolei dodają się do elektronów wzbudzonych przez fotony czyli naszego sygnału

drugim rodzajem szumu jest szum odczytu związany z przenoszeniem ładunku z piksela na układ wzmacniający oraz powstające w samym wzmacniaczu

 

szum ma charakter przypadkowy, raz elektronów jest więcej, a innym razem mniej. Podczas składania wielu klatek uśredniamy ilość elektronów szumu (sposób uśredniania zależy od wybranego algorytmu stackowania) dzięki czemu na wynikowym zdjęciu zamiast losowych wartości mamy jakieś wartości bliskie średniej. Teraz powinniśmy od każdego piksela odjąć tę wartość, a odzyskamy informację ukrytą w tym szumie oraz zwiększymy rozpiętość tonalną zdjęcia

 

podstawowy błąd jaki popełniamy jest odjęcie od poskładanego zdjęcia pojedynczego darka. Co z tego, że fotka jest gładka skoro odejmując zaszumionego darka dodamy do niej szum? Powinniśmy odjąć równie gładkiego darka czyli poskładanego z wielu klatek tak samo jak klatki light bo przecież mamy odjąć wartość średnią szumu, a nie jego przypadkową wartość zarejestrowaną na pojedynczym darku

 

przypuśćmy, że nasz szum ma wartość średnią 30 elektronów, a słaby sygnał tylko 10 elektronów czyli na naszym pikselu w sumie znajduje się średnio 40 elektronów. Oczywiście na każdej pojedynczej klatce ta wartość jest inna (dominuje szum) ale średnio tak właśnie jest. Oznacza to, że jest to też minimalna wartość jaką zarejestrowała nasza matryca czyli stosunek największej do najmniejszej zarejestrowanej wartości wynosi 4 000 do 40 czyli 100. Jeśli od poskładanej fotki odejmiemy wartość średnią szumu to nasz najmniejszy sygnał wyniesie 10, a tym samym rozpiętość tonalna wzrośnie do 400 czyli niemal o 2 magnitudo

 

aby te rozważania były słuszne powinniśmy poskładać jak najwięcej zdjęć. Co prawda już 5-6 klatek daje wyraźne zmniejszenie szumu ale warto zrobić ich znacznie więcej. Mało tego, darków powinno być równie dużo bo w przeciwnym wypadku wyjdą nam różne średnie . Aby była to próbka istotna statystycznie to najlepiej poskładać ich ponad 30. W czasie sesji fotograficznej nie zawsze jest na to czas więc warto przygotować sobie bibliotekę darków dla różnych temperatur i czasów naświetlania (można to zrobić w dzień lub w pochmurne noce)

 

na zakończenie dla formalności warto jeszcze wspomnieć o pewnej komplikacji

wartość średnia szumu może się różnić na różnych pikselach, a nasze klatki są na ogół przesunięte względem siebie i dlatego odejmujemy darki od każdej klatki osobno (przed stackowaniem) by odejmowana wartość średnia szumu była właściwa dla danego piksela. Potem jednak uśredniamy po różnych pikselach, na których ta wartość może być już różna. Na szczęście choć wartość bezwzględna szumów może się różnić na sąsiednich pikselach to ich charakter czyli rozkład jest taki sam i dlatego ta metoda jest skuteczna

 

pozdrawiam

  • Lubię 8
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 grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.

×
×
  • 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.