Czas, gain itp w astrofoto planetarnym

MateuszW · 14 Czerwca 2018

Tak się zastanawiam, w kontekście dyskusji o cmosach, jak to się ma do planet. Skoro ASI mają coraz niższy szum odczytu wraz ze wzrostem gainu, to czy nie najlepszą strategią byłoby ustawienie max gainu, dobranie do niego pasującego czasu (żeby wypełnić histogram) i traskać ile wlezie? Porównując to do użycia niższego gainu, z dłuższym czasem, ale z sumarycznie takim samym czasem akwizycji, powinno to dać lepszy efekt? Przy okazji skracając maksymalnie czas maksymalnie zamrażamy seeing, więc kolejny zysk. Jedyna strata, jaką widzę to trudniejsza praca dla algorytmu stackującego, który musi wyrównać bardzo zaszumione klatki na wysokim gainie i może to zrobić mniej dokładnie.

Czy mam rację i należy stosować max gain, czy coś przeoczyłem?

14 Czerwca 2018

Tak. Przepustowość łącza USB. Krótki czas oznacza dużą ilość klatek na sekundę. Z mojego doświadczenia - ASI 120 MM to max. 80 klatek na sekundę na USB 2.0

Lukasz83 · 14 Czerwca 2018

11 minut temu, wessel napisał:

Tak. Przepustowość łącza USB. Krótki czas oznacza dużą ilość klatek na sekundę. Z mojego doświadczenia - ASI 120 MM to max. 80 klatek na sekundę na USB 2.0

Ale jak zrobisz malutkie ROI (np.: na Marsa) to wtedy prędkość nie jest ograniczeniem. Ja spokojnie na USB2 na ASI120 wyciągałem po 200-300 fps

Pamiętam raz nawet coś pod 400

Teraz na USB3 myślę że jeszcze więcej bym pociągnął ale już się na tym nie skupiam. Podczas ostatniej "marsowej" sesji w ciągu 20-25 minut nagrałem prawie 150.000 klatek

Dysk SSD oczywiście, bo to on zaczyna być słabym ogniwem jeżeli jest zbyt wolny.

Godzinę temu, MateuszW napisał:

Czy mam rację i należy stosować max gain, czy coś przeoczyłem?

Rik już robił rozprawkę na ten temat. Co prawda na CCD ale pewnie przy tak krótkich czasach na CMOSach będzie podobnie.

http://www.nauka.rk.edu.pl/w/p/co-lepsze-wysoki-gain-na-krotkich-ekspozycjach-czy-niski-na-dluzszych/

Edytowane 14 Czerwca 2018 przez Lukasz83

14 Czerwca 2018

Łukasz, potraktowałem sprawę trochę "po łebkach" - powinienem napisać że ogólnie komputer i dyski zaczną być ograniczeniem szybkości.

gawain74 · 14 Czerwca 2018

3 godziny temu, MateuszW napisał:

...Skoro ASI mają coraz niższy szum odczytu wraz ze wzrostem gainu, to czy nie najlepszą strategią byłoby ustawienie max gainu, dobranie do niego pasującego czasu (żeby wypełnić histogram) i traskać ile wlezie? Jedyna strata, jaką widzę to trudniejsza praca dla algorytmu stackującego, który musi wyrównać bardzo zaszumione klatki na wysokim gainie i może to zrobić mniej dokładnie.

Kurcze, muszę przyznać, że się trochę pogubiłem

To wyższy gain daje mniejszy szum czy większy ? Zawsze mi się wydawało, że większy, co zresztą widać na surowej klatce i stacku

Fotografując ds-y z maksymalnym gainem (mniejszy szum odczytu jak czytam) to przepustowść USB nie ma znaczenia bo i tak naświetlamy jedną klatę chociaż te kilka sekund.

A jednak nikt fotografuje w ten sposób, czemu zresztą się nie dziwię bo szumu jednak jest więcej.

Pewnie mało wiem, mam mętlik w głowie...

Edytowane 14 Czerwca 2018 przez gawain74

HAMAL · 14 Czerwca 2018

Księżyc inaczej, Merkury inaczej, Jowisz inaczej, ale jedno jest pewne, nie schodzić za nisko z gainem bo będzie cebula

Przemek 1976 · 14 Czerwca 2018

Dla ASI 174 MM idealnym parametrem Gain jest 170-180...sprawdzone organoleptycznie, działa...:)

pozdrawiam

MateuszW · 14 Czerwca 2018

7 godzin temu, wessel napisał:

Tak. Przepustowość łącza USB. Krótki czas oznacza dużą ilość klatek na sekundę. Z mojego doświadczenia - ASI 120 MM to max. 80 klatek na sekundę na USB 2.0

W przypadku planet nie ma takich dużych problemów. Nie wiem, jaki masz komputer i jakie ROI stosujesz, ale Twoja ASI powinna przy 512x400 osiągnąć 135FPS, co daje zaledwie 28 MB/s - tyle spokojnie pociągnie kiepski dysk HDD (kres HDD to 100-120 MB/s).

Jeśli zastosujemy nowszą kamerę, to problem FPSów już w zasadzie w ogóle nie istnieje, a ciągle nie wymaga to SSD. Ja ostatnio robiłem Jowisza przy 200FPS z 400x400 i dawało to 32 MB/s. Kamerka wciąż miała zapas prędkości - pociągnęłaby jakieś 400-600FPS przy tej rozdzielczości, ale gain był już maksymalny i nie dało się skrócić czasu bardziej (5 ms).

W przypadku Księżyca faktycznie istnieje problem, ale tylko finansowy, a nie technologiczny - potrzeba szybkiej ASI i dobrego SSD, ale to wszystko jest do kupienia i nawet tańsze od setupu na DSy

Dlatego pomijam w rozważaniach problem wydajności kamery - skupmy się na szumach i parametrach klatki.

7 godzin temu, Lukasz83 napisał:

Rik już robił rozprawkę na ten temat. Co prawda na CCD ale pewnie przy tak krótkich czasach na CMOSach będzie podobnie.

Czytałem ten teksy jak wyszedł, a teraz ponownie. Niestety, nie znajduję w nim odpowiedzi. Są 3 powody - 1) Rik pominął temat zmiany szumu odczytu wraz z gainem, o który mi chodzi; 2) CCD mogą się zachowywać inaczej w tej kwestii od CMOS (nie wiem) i mają generalnie większy szum odczytu; 3) różnice na wynikach są niewielkie i nie widać tendencji - najlepsze są skrajne zdjęcia, czyli zapewne największą rolę odegrał zmienny seeing fałszując wyniki.

7 godzin temu, wessel napisał:

Łukasz, potraktowałem sprawę trochę "po łebkach" - powinienem napisać że ogólnie komputer i dyski zaczną być ograniczeniem szybkości.

Jeśli mówimy o Łysym i Słońcu (bo dla planet jest ROI i nie ma problemu) to tak konkretnie mówiąc, w "naszym" amatorskim sprzęcie największym (nieprzekraczalnym) ograniczeniem staje się interfejs USB3.0 - nowe ASI nagrywają używając pełnej przepustowości standardu. Dyski SSD poszły do przodu i da się już kupić nawet takie o prędkości zapisu 2-3 GB/s. USB3.0 oferuje "jedynie" 500 MB/s. Co prawda pojawił się już standard gen2, o podwojonej przepustowości, jednak zapewne trochę potrwa, aż ZWO wprowadzi ten interfejs, a w komputerach bardziej się upowszechni (choć przy szaleńszym tempie rozwoju może to kwestia miesięcy?).

MateuszW · 14 Czerwca 2018

5 godzin temu, gawain74 napisał:

To wyższy gain daje mniejszy szum czy większy ? Zawsze mi się wydawało, że większy, co zresztą widać na surowej klatce i stacku

Tak, to jest pokręcone, ale spokojnie

Wraz ze wzrostem gainu maleje szum odczytu (to mówią wykresy od ZWO). Ale to nie jest najważniejszy składnik szumu zdjęcia. Podstawowy to tzw szum fotonowy, czyli szum samego w sobie światła. Po prostu Jowisz wysyła do kamery dyskretne fotony, których jest skończona ilość. Jeśli naświetlamy bardzo krótko, to zamiast tysięcy łapiemy ich powiedzmy 20 (liczby "z kosmosu") i wówczas zaczyna być widać oscylacje w ich ilości. Czyli nie przylatują w równiutkich odstępach, co 1/20 sekundy, ale z pewnymi odchyłkami, tak że średnio daje to 20/s, ale chwilowo może się różnić. Stąd powstaje szum.

Jeśli pominiemy szum odczytu i zostawimy fotonowy, to jeśli zestackujemy np 10x5 ms i porównamy do 1x50 ms, to otrzymamy identyczny szum. Pytanie jest natomiast takie, jak na to wpływa szum odczytu, który w obu wypadkach jest różny - jak on się dokłada do wyniku.

15 Czerwca 2018

Według mnie moje ograniczenia wynikają z faktu, że nagrywam na zewnętrznym dysku, połączonym przez USB 2.0. Cała ta komunikacja powoduje ograniczenia.

Oczywiście mówimy o całym polu widzenia nie o typowym ROI dla Jupka czy Marsa.

Lukasz83 · 15 Czerwca 2018

10 godzin temu, MateuszW napisał:

Czytałem ten teksy jak wyszedł, a teraz ponownie. Niestety, nie znajduję w nim odpowiedzi. Są 3 powody - 1) Rik pominął temat zmiany szumu odczytu wraz z gainem, o który mi chodzi; 2) CCD mogą się zachowywać inaczej w tej kwestii od CMOS (nie wiem) i mają generalnie większy szum odczytu; 3) różnice na wynikach są niewielkie i nie widać tendencji - najlepsze są skrajne zdjęcia, czyli zapewne największą rolę odegrał zmienny seeing fałszując wyniki.

Chcesz odpowiedzi teoretyka czy praktyka?

Jako teoretyk nie pomogę

Z praktyki natomiast testowałem to o czym piszesz bo mnie to ciekawiło.

I tak nagrywałem Jowisza na różnych ustawieniach:

exp 40ms / gain 250 (na 510 możliwego)

exp 25ms / gain 350 (na 510)

exp 18ms / gain 410

exp 10ms / gain max

Najlepsze wyniki stacka osiągałem przy czasach 18-25ms (oczywiście tu chodzi o proporcję gain/exp i jak ktoś ma większe lustro to te czasy odpowiednio się skrócą).

Niestety nie pokażę wyników bo już wywaliłem aviki a stacków nie mogłem odnaleźć. Przy następnej sesji planetarnej zrobię taki test bo zajmuje to kilka minut dosłownie.

Podobnie było z Marsem - najelpsze wyniki miałem przy czasie 5ms i gainie około 400. Zwiększenie ekspozycji do 10ms nie pogarszało znacząco wyniku ale zbierałem dłużej klatki więc wynikowo nie opłacało się tego robić.

Wywalenie gainu powyżej 450 powodowało, że stack był jaky trochę mniej detaliczny i trudniej się go "dekonwoluowało"

Oczywiście nie można zapomnieć, że planety teraz są mega nisko więc seeig może fałszować wyniki i nie zobaczymy ostatecznie subtelnej różnicy w detalu pomiędzy stackami z różnych gainów i czasów ekspozycji

Mój wniosek ostateczny jest taki, że krótko też nie jest za dobrze i za wysoki gain może jednak bardziej zaszkodzić niż pomóc.

16 godzin temu, gawain74 napisał:

Kurcze, muszę przyznać, że się trochę pogubiłem

To wyższy gain daje mniejszy szum czy większy ? Zawsze mi się wydawało, że większy, co zresztą widać na surowej klatce i stacku

Fotografując ds-y z maksymalnym gainem (mniejszy szum odczytu jak czytam) to przepustowść USB nie ma znaczenia bo i tak naświetlamy jedną klatę chociaż te kilka sekund.

A jednak nikt fotografuje w ten sposób, czemu zresztą się nie dziwię bo szumu jednak jest więcej.

Pewnie mało wiem, mam mętlik w głowie...

Ten szum o którym piszesz to szum termiczny - mało istotny przy ilości klatek większej niż 100-200. On oczywiście rośnie wraz z gainem.

Za to szum odczytu maleje wraz z gainem,

Jak robię DSy to właśnie pracuje na bardzo wysokich wartościach gain - co prawda studnia jest wtedy bardzo płytka (tylko około 6-7bit) ale za to szum odczytu minimalny - dzięki temu jesteśmy w stanie odbudować sygnał z bardzo dużej ilości klatek. Normalnie przy wysokim szumie odczytu ten sygnał byłby zalany - a przy wysokich wartościach gain on jakby wystaje tuż ponad szumem dzięki czemu możemy go później "wyciągać" ze stacków.

Edytowane 15 Czerwca 2018 przez Lukasz83

ZbyT · 15 Czerwca 2018

11 godzin temu, Lukasz83 napisał:

Z praktyki natomiast testowałem to o czym piszesz bo mnie to ciekawiło.

I tak nagrywałem Jowisza na różnych ustawieniach:

exp 40ms / gain 250 (na 510 możliwego)

exp 25ms / gain 350 (na 510)

exp 18ms / gain 410

exp 10ms / gain max

Najlepsze wyniki stacka osiągałem przy czasach 18-25ms (oczywiście tu chodzi o proporcję gain/exp i jak ktoś ma większe lustro to te czasy odpowiednio się skrócą).

niedawno robiłem podobne testy bo chciałem po raz kolejny sprawdzić efekt "zamrożenia seeingu". Ekspozycje od 10ms do 25ms z krokiem 5ms. Wszystkie aviki trwały 60 sekund czyli zebrałem dokładnie tę samą ilość fotonów, choć ilość klatek była różna. Najlepszy efekt był dla ekspozycji 25ms i nieco pogarszał się wraz ze skracaniem naświetlania i zwiększaniem gainu. Klatki naświetlane po 10ms dawały najgorszy efekt końcowy, a różnica między 10ms a 25ms była już dość wyraźna

w załącznikach logi z FC

_Jup_230051_g4_ap8_conv.jpg.729567707671d1c6bdb6138df8e440de.jpg