Do czego można by zastosować kamery logarytmiczne?

[riklaunim]

New Imaging Technologies oferuje matryce CMOS o ogromnym zakresie dynamicznym przekraczającym 120 dB. Jest to osiągalne dzięki logarytmicznej odpowiedzi na sygnał. W normalnych matrycach odpowiedź jest liniowa - 10 razy silniejszy sygnał powinien dać 10 razy większą odpowiedź na matrycy. Nie jest to pożądane gdy interesują nas "ciemne" detale obok bardzo jasnych - powoduje to saturację matrycy (i np. blooming, prześwietlenie kadru). W odpowiedzi logarytmicznej bardzo silny sygnał (l1) zostanie mocno stłumiony przez logarytm w stosunku do słabego l2:

 

 

Piksele oparte o technologię ogniw słonecznych nie mają "czasu ekspozycji", jak i odporne są na nagłe zmiany jasności. Wadą jest brak obsługi długich ekspozycji. Do czego można by zastosować takie matryce? Co prawda nie ma chyba żadnych astronomicznych testów to można pogdybać do czego teoretycznie można by wykorzystać takie matryce:

• Fotografowanie światła popielatego Księżyca i oświetlonej przez Słońcę części tarczy Księżyca bez prześwietlania tej drugiej
• Fotografowanie nocnej strony Wenus
• Fotografowanie Saturna w paśmie metanu (pierścień wszystko zaświetla)
• Próba złapania pierścieni Urana z użyciem szerokopasmowego filtra podczerwonego (normalnie planeta zaświetla pierścienie)
• Astrofotografia Słońca?

Dla chętnych - NIT oferuje zestawy testowe oparte o USB 2.0 wraz z oprogramowaniem do ich obsługi. Kamera monochromatyczna IDS - UI-1120SE - wyposażona w matrycę NIT kosztuje około 1700 EUR (optosoft.pl)...

 

Wyświetl pełny artykuł

Edytowane 5 Grudnia 2011 przez riklaunim

[Rybi]

Zanosi się na kolejną rewolucję w dziedzinie elektronicznych odbiorników obrazu!

 

Dostępne handlowo matryce firmy NIT posiadają tylko wyjście analogowe. Prawdopodobnie dopiero jest planowana produkcja matryc z przetwornikami A/C 10-bitowymi (availability="sampling"?). Z każdego piksela takiej matrycy można odczytać maksymalnie 1023 ADU (2^10-1). Jednocześnie zakres dynamiczny CMOS-ów logarytmicznych wynosi >=120dB - co odpowiada astronomicznym aż >=15 magnitudom (--> 120dB / 20 * 2,5).

 

Riklaunim opisał potencjalne zastosowanie CMOS-ów logarytmicznych w fotografii planetarnej.

Mnie interesuje potencjalne wykorzystanie tych matryc do focenia DS-ów lub nawet fotometrii (???).

Wyobrażmy sobie coś takiego - na fotce z kamery z CMOS-em logarytmicznym ...

-) doświetlamy gwiazdę 1 wielkości gwiazdowej do 1000 ADU (logarytmicznych),

-) gwiazda 6 wielkości gwiazdowej (100xsłabsza -> log(100)=2) da nam wartość odczytu 500 ADU,

-) gwiazda 11 wielkości gwiazdowej - odczyt 250ADU,

-) gwiazda 16 wielości gwiazdowej - 125 ADU.

Czyli na jedej klatce mamy różnicę aż 15 magnitudo. NIESAMOWITE!!!

Gorzej z dokładnością ... w zakresie 100-1000 ADU mamy tylko 3 cyfry znaczące :-(

Do fotometrii może to nie wystarczyć (?!)

 

Matryce mają również znacznie zwiększony zakres spektralny - sięgający aż 300nm (granica przepuszczalności atmosfery ziemskiej t.j. ok.330nm).

 

Dla mnie największą zagadką dotyczącą tych CMOS-ów jest brak możliwości regulacji czasu naświetlania. Jest to jedna z "korzyści" pracy z taką kamerką opisana w materiałach reklamowych.

Na razie to dyskwalifikuje "kamerki logarytmiczne" w zakresie focenia DS-ów. Ale to są dopiero początki nowej technologii ...

[Rybi]

W fotometrii CCD wymaga się, aby kamera była liniowa w całym zakresie dynamicznym.

W przyszłości będzie się wymagało "idealnej logarytmiczności" kamery z takim CMOS-em

[riklaunim]

Puściłem im maila w sprawie ich układu testowego na USB - może podeślą to potestuję

 

Co do fotometrii - pewnie też trzeba by wyszukać przypadki gdzie coś jest za jasne. A tak na uboczu to może jakieś dyski protoplanetarne albo egzoplanety? Albo Alnitaka na części składowe rozbić