ASI 1600 - cicha rewolucja

Marek_N · 3 Kwietnia 2016

Nowy produkt ZWO - astrokamerka ASI 1600 cichaczem przemknęła nam po statusach, tymczasem wygląda na mocno przełomowy produkt w kategorii kamer DS o większym sensorze. To co szczególnie ciekawe to właśnie połączenie nowoczesnego, dużego fizycznie sensora z bardzo atrakcyjną ceną. W najdroższej wersji (mono, chłodzenie) kamera powinna kosztować u nas około 5500-6000 zł.

Kilka parametrów technicznych:

- sensor: 4/3" (taki jak w bezlusterkowach systemu 4/3)

- przekątna: 21,9 mm; mnożnik dla FF: 2.0x

- rozdzielczość: 16 MPix; 4656 x 3520

- wielkość piksela: 3,8 um

- ekspozycja: do 36 min

- ADC: 12 bit

- szum odczytu: 1,2 - 3,6 e

- chłodzenie: 40-45 stopni C poniżej temp. otoczenia

Wykresy od producenta:

300s Dark frame: (crop z środka):

300s Dark frame: (całość w skali 25%):

Myślę że tą kamere trzeba rozpatrywać względem, dwóch naturalnych konkurentów:

1. Atik 8300 (i inne kamery oparte na tym układzie)

To co łączy te kamery to taki sam fizyczny rozmiar sensora. A zasadnicza róznica jest taka że KAF 8300 to technologia sprzed dekady.

2. Atik 460EX, Atik 490EX

To co łaczy te kamery ze sobą to nowoczesny sensor (choć ten z Asi 1600 ma zauważalnie mniejsze szumy odczytu). Różnica to cena, prawie dwukrotnie niższa w przypadku Asi i zauważalnie większy sensor.

Krzychoo226 · 3 Kwietnia 2016

I 12 bitowy przetwornik co stawia ten sensor na poziomie lustrzanki. No nic zobaczymy jak będzie w praktyce, póki co chyba nie ma się co nakręcać. Wszystkie nowe cmos'y mają niskie szumy odczytu i fajne studnie, ale jakoś o super efektach w DS nie słychać.

JaLe · 3 Kwietnia 2016

I 12 bitowy przetwornik co stawia ten sensor na poziomie lustrzanki. No nic zobaczymy jak będzie w praktyce, póki co chyba nie ma się co nakręcać. Wszystkie nowe cmos'y mają niskie szumy odczytu i fajne studnie, ale jakoś o super efektach w DS nie słychać.

Czyżby to wina zbyt małego pixela ?

3 Kwietnia 2016

Pożyjemy zobaczymy. Ja tam starej,poczciwej STL 11000 nie zamienię

AstroLutek · 3 Kwietnia 2016

Jak widać sama matryca fizycznie więcej niż nieco ponad 12bitów nie wyciągnie (jak większość CMOSow). No ale jak zwykle mamy coś za coś. Mamy niską (relatywnie) cenę a nie mamy 16 bitów. Myślę że to będzie idealny produkt dla osób zaczynających przygodę z astrofotografią.

Bardzo uniwersalna. Duże możliwośći w fotografii planet z ROI, szybka, czuła i niski szum odczytu. Duża matryca idealnie spiszę się w fotografii Słońca i Księżyca a matryca obejmie całe tarcze przy ogniskowej 1500mm. No i na koniec chłodzenie, brak ampglow towarzyszący ostatnio większości nowych matryc i nie taki mały pixel choć bardziej nada się do szybkich obiektywów z przedziału 250-400mm.

Tak naprawdę mamy 3 kamery w jednym. Bardzo bardzo ciekawa kamera.

Choć finalnie profesjonaliści i tak wybiorą docelowo wiekowe CCD...

riklaunim · 3 Kwietnia 2016

I 12 bitowy przetwornik co stawia ten sensor na poziomie lustrzanki. No nic zobaczymy jak będzie w praktyce, póki co chyba nie ma się co nakręcać. Wszystkie nowe cmos'y mają niskie szumy odczytu i fajne studnie, ale jakoś o super efektach w DS nie słychać.

Większość kamer DS nie jest w stanie osiągnąć 16 bitowego zakresu dynamicznego. Większość matryc to 12-14 bitów. KAF 8300 ma studnię 25 500 przy szumie odczytu 7e (Atik) co daje 3642 możliwych wartości - nieco mniej niż 12 bitów 16 bitów w astronomii amatorskiej wzięło się ze świata profesjonalistów dla kompatybilności, nie dlatego że hardware tego wymagał.

Ten CMOS: http://qhyccd.com/QHY42.html w swojej najlepszej wersji w 16 będzie mu za mało Cena też adekwatna.

Edytowane 3 Kwietnia 2016 przez riklaunim

Krzychoo226 · 3 Kwietnia 2016

Zgodnie z teorią i deklaracją ZWO to ta ASI powinna wyciągnąć nieco poniżej 20tys możliwych wartości zamiatając każdą dostępną amatorsko kamerę CCD. Tyle teoria i deklaracje marketingowców, jakie w praktyce szumy zaaplikują do elektroniki kamery dowiemy się gdy pojawią się pierwsze surowe klatki.

ZbyT · 3 Kwietnia 2016

I 12 bitowy przetwornik co stawia ten sensor na poziomie lustrzanki.

baaaardzo starej lustrzanki. Te nieco nowsze mają już 14 bitowy ADC

Większość kamer DS nie jest w stanie osiągnąć 16 bitowego zakresu dynamicznego. Większość matryc to 12-14 bitów.

to na szczęście nieprawda. Nie widziałem matrycy stosowanej w kamerach przeznaczonych do fotografii DSO posiadającej studnię 12 bitów. Zwykle to ponad 20 000 elektronów czyli potrzeba przetwornika przynajmniej 15 bitów by zarejestrować tyle elektronów przy natywnej czułości (1 elektron/1ADU)

ADC 12-to bitowy nie potrafi w pełni wykorzystać czułości matrycy, której studnia, przy takim pikselu, na pewno jest większa niż 15 000 elektronów. Tu aż się prosi o przynajmniej 14 bitowy ADC

pozdrawiam

riklaunim · 3 Kwietnia 2016

to na szczęście nieprawda. Nie widziałem matrycy stosowanej w kamerach przeznaczonych do fotografii DSO posiadającej studnię 12 bitów. Zwykle to ponad 20 000 elektronów czyli potrzeba przetwornika przynajmniej 15 bitów by zarejestrować tyle elektronów przy natywnej czułości (1 elektron/1ADU)

ADC 12-to bitowy nie potrafi w pełni wykorzystać czułości matrycy, której studnia, przy takim pikselu, na pewno jest większa niż 15 000 elektronów. Tu aż się prosi o przynajmniej 14 bitowy ADC

Nie uwzględniasz szumu odczytu, który czyni część wartości bezużytecznymi.

HAMAL · 3 Kwietnia 2016

Wy się spierajcie a my czytając czegoś się znowu nauczymy

ZbyT · 3 Kwietnia 2016

Nie uwzględniasz szumu odczytu, który czyni część wartości bezużytecznymi.

patrzysz za bardzo jednostronnie na ten problem

szum odczytu jest bardzo mały w porównaniu z innymi szumami. Poza tym szum odczytu przy większych ilościach klatek ładnie nam się uśredni i łatwo go wtedy odjąć

utraty fotonów w żaden sposób nie zrekompensujemy, a gdy zsumujemy wiele klatek by uzyskać ten sam poziom ADU co na matrycach z 16 bit ADC to szum odczytu też nam wzrośnie do wartości typowych dla starszych matryc

pozdrawiam

riklaunim · 3 Kwietnia 2016

Jeden z producentów kamer miał to ładnie rozpisane, teraz tego szukam ale oryginał chyba wcięło. Inne źródła:

http://www.bio-rad.com/LifeScience/pdf/Bulletin_2589.pdf

Nie wygenerujesz więcej wartości z matrycy niż jej zakres dynamiczny - a ten zależy i od studni i od szumu odczytu. Nie bez powodu IMX178 o mniejszym pikseli i mniejszej studni oferuje 14 bitowy konwerter, gdy IMX174 o większej studni tylko 12-bitów - bo ma znacznie większy szum odczytu i przez to mniejszy zakres dynamiczny.

Edytowane 3 Kwietnia 2016 przez riklaunim

Krzychoo226 · 3 Kwietnia 2016

Szum odczytu to nie jedyny szum który posiada kamera, w CMOS również szum odczytu nie jest jednorodny jak w CCD.

riklaunim · 3 Kwietnia 2016

Tak, jest tego sporo, można poczytać http://www.skyinspector.co.uk/zwo-cmos-digital-video-cameras. Warto też dodać że kamery DS z CMOSami nie mogą sobie wybrać 16-bitowego przetwornika bo CMOSy mają przetworniki wbudowane w matrycę.

ZbyT · 3 Kwietnia 2016

zakres dynamiczny to tylko jeden z parametrów, który ma istotne znaczenie w przypadku pojedynczych ekspozycji, które z kolei są później i tak kompresowane do 8 bitów

jeśli jednak uprawiasz astrofotografię to składasz wiele zdjęć lub wyciągasz detal z pojedynczej klatki, a wtedy ważny jest jak największy zakres tonalny. Gdy mamy przetwornik 12 bit to mamy do dyspozycji jedynie 4096 wartości. Dla przetwornika 16 bitów mamy już 65536. Nawet jeśli studnia matrycy jest mniejsza np. 30 000 elektronów to nadal mamy do dyspozycji 30000 wartości. Oznacza to, że gwiazdy, które będą miały ADU większe niż 4096 będą przepalone przy przetworniku 12 bit czyli będą miały tę samą jasność, natomiast dla przetwornika 16 bit mamy jeszcze ogromny zakres możliwych różnych wartości

mówiąc inaczej jesteśmy w stanie podać dokładną jasność gwiazdy lub punktu mgławicy (w środku histogramu) z dokładnością 1:15000 ( 0,006%) dla 16 bit ADC i tylko 1: 2048 (0,05%) dla 12 bit ADC czyli prawie 10 razy lepszą!. Aby uzyskać tę samą dokładność powinniśmy naświetlić 10 klatek kamerą z ADC 12 bit, a wtedy szum odczytu wzrośnie nam 3,16 razy czyli będzie większy niż w typowej "starej" matrycy

pozdrawiam

riklaunim · 3 Kwietnia 2016

Przy stackowaniu dzieje się wiele rzeczy, ten link powyżej opisuje co się dzieje dla 8 i 12 bitowych danych z kamer ZWO. Jaka jest głęboka prawda uwzględniając stackowanie to już nie wiem

Edit: wedle opisu konwersji 12 bitów w 16 bitowy stack - preferować to będzie więcej klatek na krótszych ekspozycjach niż 16-bitów. Tak sam jak 8 bitów wymaga ich jeszcze więcej. A tak właśnie obecne kamery ZWO są używane na DSach: http://www.astrokraai.nl/viewimages.php?t=y&category=7

Edytowane 3 Kwietnia 2016 przez riklaunim

Krzychoo226 · 3 Kwietnia 2016

Problem z Emilem jest taki że jest jedyną osobą która uzyskuje takie wyniki na tych kamerach, a robi to pod holenderskim niebem... Nie chcę tu doszukiwać sie spisku, ale to są godzinne ujęcia, a wiem jak ciężko wydobyc ciemne partie które uzyskał chociażby w ngc 7331.

ZbyT · 3 Kwietnia 2016

wedle opisu konwersji 12 bitów w 16 bitowy stack - preferować to będzie więcej klatek na krótszych ekspozycjach niż 16-bitów. Tak sam jak 8 bitów wymaga ich jeszcze więcej.

tu wyraźnie chodzi o fotografię planetarną, gdzie wystarcza nam ADC 8 bit bo sumujemy tysiące klatek uzyskując spokojnie rozpiętość tonalną na poziomie 18 bitów

przy okazji szum całkiem nieźle się uśrednia ... choć przy mocnym wyciąganiu i tak się ujawnia

pozdrawiam

ZbyT · 3 Kwietnia 2016

Problem z Emilem jest taki że jest jedyną osobą która uzyskuje takie wyniki na tych kamerach, a robi to pod holenderskim niebem

3-4 tygodnie w roku spędzam pod holenderskim niebem i muszę przyznać, że we Wrocławiu mam lepsze niebo niż tam jest na terenach wiejskich

w obserwacjach planetarnych to nie przeszkadza ale DSO ...

pozdrawiam

Robson_g · 3 Kwietnia 2016

Wy się spierajcie a my czytając czegoś się znowu nauczymy

Nie tak. Miało być: "Wy się bijcie, a my skorzystamy" :icon_wink:

riklaunim · 3 Kwietnia 2016

Ten fragment odnosi się do DS:

Deep Sky Imaging and 16-bit signals

A true 16-bit signal is preferred by those wishing to use imaging cameras for deep sky objects where the higher bit count (8-bit increasing to 16-bit on stacking) has not come from stacking many separate frames- as it does with planetary imaging. Traditionally DSO imagers use long exposures and multiple calibrations (dark frames, flat frames etc) to reduce noise and need the fine gradation in grey scale that 16-bit imaging gives to allow extreme stretching, especially at the bottom end where the faint detail is, without the images breaking down and showing quantisation effects.

DSO images often require a high dynamic range as detail need to be revealed in the faint stuff and also not overblown in the bright stuff (stars). Deep pixel wells from large pixels help here together with low gain as we found out previously.

Recent experimentation by Emil Kraaikamp and others have started to use planetary imaging camera techniques for DSO work using short exposures and stacking multiple short exposures to create 16-bit stacked images from 8-bit frames allowing stretching to bring out details. The new generation of low read noise CMOS planetary imaging cameras make this method full of potential and the technique is appealing from several angles...

Są też zdjęcia innych http://www.cloudynights.com/topic/525296-zwo-178-cooled-monochrome-camera-fact-finding-mission/page-2

https://www.astrobin.com/236064/B/

Można też rzucić okiem na:

http://www.astronomy.com.cn/bbs/forum.php?mod=viewthread&action=printable&tid=371807

http://astronomy-imaging-camera.com/gallery/

Chłodzone kamerki ASI są stosowane na relatywnie krótkich ekspozycjach głównie ze względu na amp glow. Nie ma jeszcze porównania krótkich vs długich ekspozycji na kamerach QHY, które mają amp glow ograniczony lepiej, sprzętowo. ASI1600 wygląda też na "poprawioną" więc zobaczymy czy brak 16-bitowego przetwornika coś zmienia. Jak dla mnie na "łatwych" obiektach nowe kamery powinny sprawdzać się bez problemu - jak widać po powyższych zdjęciach. Na trudnych obiektach - trzeba przetestować - na Simeis 147, czy łapiąc zewnętrzne otoczki M57/27 pod ciemnym niebem dobrym astrografem. Stackując odpowiednio dużo klatek na krótkich ekspozycjach też powinno dać się je wyciągnąć. Jaka będzie tego efektywność względem typowej kamery DS - tego nie wiem.

Edytowane 3 Kwietnia 2016 przez riklaunim

AstroLutek · 5 Kwietnia 2016

Teleskop Express ma już ceny... Nie za ciekawe. Nie będzie tak konkurencyjna jak by się można było spodziewać.

Niespełna 1800€ w regularnej cenie co daje prawie 8000zł. Podobnie jak ATIK 383L+.

W tej chwili promocyjnie w przedsprzedaży za 1612€.

http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p8738_ZWO-Mono-CCD-Camera-ASI-1600MM-Cool---Chip-D-21-9-mm.html

piotrem · 5 Kwietnia 2016

to chyba jednak pomyłka TS przy wstępnej kalkulacji :icon_surprised:

w PRC 899 USD na pre-order

http://astronomy-imaging-camera.com/products/usb-3-0/asi1600mm/

a w belgijskim Astromarkecie 1 095 E wstępna kalkulacja z cłem i 21%-wym VATem

https://www.astromarket.org/astrofotografie-5/planetary-cameras-5/zwoptical-asi-5/usb-30-/1600mm---d219mm---4656x3520---38um

jeśli to taka sama kamera oczywiście

Edytowane 5 Kwietnia 2016 przez piotrem

AstroLutek · 5 Kwietnia 2016

Podlinkowałem chłodzoną wersję w TS. Te Twoje są zwykłe bez chłodzenia. TS wywindował ceny bardzo. Zobaczymy jaka cena będzie jak już będą je mieć u siebie i jak będzie je miała konkurencja.

No ale nawet jeżeli zwykła w preorder w Astromarkecie wyceniana jest na 1100€ to chłodzona będzie pewnie z 1400-1500€ (na razie jej nie mają) a w regularnej cenie może dobić do 1800€.

Zakup w ZWO jest obarczony cłem i VATem więc wyjdzie podobnie - może ciutke taniej niż w Europie.

Killerus · 5 Kwietnia 2016

to chyba jednak pomyłka TS przy wstępnej kalkulacji

w PRC 899 USD na pre-order

http://astronomy-imaging-camera.com/products/usb-3-0/asi1600mm/

a w belgijskim Astromarkecie 1 095 E wstępna kalkulacja z cłem i 21%-wym VATem

https://www.astromarket.org/astrofotografie-5/planetary-cameras-5/zwoptical-asi-5/usb-30-/1600mm---d219mm---4656x3520---38um

jeśli to taka sama kamera oczywiście