Szum odczytu vs Shoot noise

[Kapitan Cook]

Raz jeszcze czegoś nie rozumiem. Mamy szum odczytu. Generalna zasada głosi palić na gain z najniższym szumem odczytu. Tylko co w przypadku jasnych obiektów takich jak księżyc. Próbowałem avikować księżyc na wyższym gaine aby zmniejszyć szum odczytu plus skrócić czas jednej klatki aby lepiej omijać seeing. Efektem jest większe zaszumienie pojedynczej klatki oraz całego stacka. Skoro szum odczytu był minimalny to jaki rodzaj szumu tutaj wychodzi ? Nie rozumiem czemu podbijać gain skoro ogólny poziom zaszumienia na klatce jest gorszy.

[.zombi.]

Czemu vs, one idą w parze.

[Kapitan Cook]

Ok, tylko wychodzi na to że shot noise jest o wiele bardziej widoczny.

[Behlur_Olderys]

 

Godzinę temu, Kapitan Cook napisał:

Generalna zasada głosi palić na gain z najniższym szumem odczytu.

 

Skąd bierzesz te generalne zasady?

[Kapitan Cook]

Moja głowa każe mi tak pisać bo wszędzie słyszę tylko pytania na jakim gain jest najniższy szum odczytu ? Jakby to było najistotniejsze ustawienie kamery. Próbuje bawić się przy okazji księżyca różnymi ustawieniami i najlepsze jeśli chodzi o szum jest gain 0, tak samo jak klasycznym aparacie.

[WielkiAtraktor]

4 minuty temu, Kapitan Cook napisał:

bo wszędzie słyszę tylko pytania na jakim gain jest najniższy szum odczytu ?

 

E, to chyba DS-owe pytania Do Księżyca, Słońca i planet jest jak piszesz, najlepiej gdy można ustawić gain=0 (bo wzmacniacze, które aplikują gain, same oczywiście też szumią). Jeśli migawka byłaby wtedy zbyt długa (np. przy ciemniejszych planetach jak Saturn, Uran, Neptun), trzeba znaleźć jakiś kompromis. Zob. np. artykuł Riklaunima na ten temat:

 

https://rk.edu.pl/pl/co-lepsze-wysoki-gain-na-krotkich-ekspozycjach-czy-niski-na-dluzszych/

[Marek_N]

1 godzinę temu, Kapitan Cook napisał:

Skoro szum odczytu był minimalny to jaki rodzaj szumu tutaj wychodzi ?

Najistotniejszym parametrem jest stosunek sygnału do szumu i on tutaj wychodzi. 

 

Niski szum odczytu jest na dużym wzmocnieniu. Czyli w takim przypadku masz mała ilość sygnału (bo zbierałeś go krótko), i mimo że odczytujesz go z dużą dokładnością (niski szum odczytu), to i tak S/N ratio jest słaby - wizualnie obrazek jest zaszumiony.

 

W przypadku jasnych obiektów np. Ksieżyca - zbierasz sygnał na niskim wzmocnieniu ale przy wysokim S/N.

 

W przypadku słabych obiektów np. DS. to już jest kwestia kompromisu jakość / czas. Klarownie jest na matrycach z dual-ISO, gdzie najlepiej wybrać najsłabsze wzmocnienie dla trybu HGC.

Edytowane 21 Grudnia 2021 przez Marek_N

[Kapitan Cook]

@Marek_N Ale w takim układzie zawsze lepiej palić na niższym gainie bo SNR zawsze będzie wyższy.

[Marek_N]

Teoretycznie tak, praktycznie szkoda przez pół roku "palić" jeden obiekt. Tu już jest kwestia kompromisu.

 

Dobrym przykładem jest klasyczna fotografia - w ciągu dnia jest dużo światła, więc zdjęcia robi się na najniższym dostępnym wzmocnieniu, żeby mieć jak najwyższy S/N. A wieczorem jest kompromis - trzeba wybrać albo statyw albo wysokie ISO

Edytowane 21 Grudnia 2021 przez Marek_N

[Piotr4d]

Zawsze chodzi o balans pomiędzy, czasem naświetlania suba, szumem, gainem i studnią. 

 

Charakterystyka Asi 1600, chyba najpopularniejszej kamery, doskonale obrazuje problem i jednocześnie podpowiada rozwiązanie.

 

[Kapitan Cook]

@Piotr4d Właśnie w takich wykresach brakuje mi jeszcze jednego wykresu o ilości szumu jaki wprowadzi dany gain. W końcu musi to działać analogicznie do aparatów. Ja rozumiem że na ISO 1600 przykładowo będzie najmniejszy szum odczytu, za to ten wizualny będzie kilka poziomów wyżej niż na ISO 100. Jedyne co mi przychodzi do głowy różnice w czasie naświetlania. Powiedzmy że taka najwolniejsza migawka to 1/50s a w astro standard to 120. Czy chodzi o to że przy dłuższym naświetlaniu ten szum odczytu zaczyna odgrywać istotną porcję całkowitego szumu a przy 1/50 jest bez znaczenia ? Ale co z  wizualnym szumem w astro (jak w aparatach) przestaje się liczyć ?

[Marek_N]

Na ISO 1600 szum (taki wizualny) jest mniejszy niż na ISO 100, bo przy takim samym wizualnym poziomie naświetlenia, czas ekspozycji jest 16 razy krótszy. 

 

Przy długim czasie naświetlania znaczenie zaczyna odgrywać również szum termiczny - dlatego kamerki astro są chłodzone. 

Edytowane 21 Grudnia 2021 przez Marek_N

[ZbyT]

jeśli robisz aviki nowoczesną kamerką astronomiczną to zapomnij o szumie odczytu ... przynajmniej do czasu aż poznasz podstawowe zagadnienia astrofotografii. Szum odczytu to najmniej istotny szum w okolicach 1e, a nawet mniej. Podstawowym rodzajem szumu jest szum fotonowy dla ADU=100 będzie on wynosił 10 czyli 10 razy więcej niż szum odczytu, a dla ADU=10 000 wyniesie aż 100 razy więcej

 

ustaw ekspozycję nieco krótszą niż czas zrzutu klatki. Dla fps=50 klatek na sekundę ekspozycja powinna być krótsza niż 20 ms. Zazwyczaj używa się ekspozycji w granicach 5-15 ms, a gain dobierasz tak by wypełnić histogram w okolicy 80%. Uzyskasz najlepszy S/N i nie przepalisz jasnych partii

 

pozdrawiam

[Kapitan Cook]

17 minut temu, Marek_N napisał:

Na ISO 1600 szum (taki wizualny) jest mniejszy niż na ISO 100, bo przy takim samym wizualnym poziomie naświetlenia, czas ekspozycji jest 16 razy krótszy.

 

O widzisz ! Faktycznie, teraz to załapałem.

 

16 minut temu, ZbyT napisał:

Podstawowym rodzajem szumu jest szum fotonowy dla ADU=100 będzie on wynosił 10 czyli 10 razy więcej niż szum odczytu, a dla ADU=10 000 wyniesie aż 100 razy więcej

 

Czy szum fotonowy zależy od intensywności oświetlenia ? Co to jest ADU, bo nigdzie nie jest to zrozumiale wytłumaczone ?

[ZbyT]

ADU to jednostka przetwornika analogowo-cyfrowego. Ponieważ taki przetwornik nie mierzy napięcia w voltach tylko w liczbach bezwymiarowych (mierzy napięcie względem napięcia odniesienia czyli V/V) to przyjęło się oznaczać je jako ADU zamiast samej liczby bez żadnego opisu

 

pozdrawiam

[riklaunim]

1 godzinę temu, WielkiAtraktor napisał:

Zob. np. artykuł Riklaunima na ten temat:

 

https://rk.edu.pl/pl/co-lepsze-wysoki-gain-na-krotkich-ekspozycjach-czy-niski-na-dluzszych/

 

To akurat było dla CCD. Dla obecnych CMOSów na wyższym gainie jest mniejszy szum i zazwyczaj dopiero blisko maksymalnego gainu wychodzi jakiś szum kamery - więc może być różnie - choć i tak trzeba go trzymać poniżej maksymalnych wartości.

[Krzysztof z Bagien]

3 godziny temu, Behlur_Olderys napisał:

 

 

Skąd bierzesz te generalne zasady?

 

[Piotr4d]

1 godzinę temu, Kapitan Cook napisał:

Właśnie w takich wykresach brakuje mi jeszcze jednego wykresu o ilości szumu jaki wprowadzi dany gain.

 

Brakuje?

np. gain 100 

[Kapitan Cook]

@Piotr4d Miałem na myśli czemu mimo, że na wykresie poziom szumu spada to w rzeczywistości jest go więcej. Ale chyba załapałem że faktycznie jest go mniej ale i sygnału też jest o wiele mniej i SNR koniec końców wychodzi słabsze.