Друк

[Гість]

Ласкаво просимо, Гість. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтеся.
14 Листопада 2024, 06:13:38

1 година 1 день 1 тиждень 1 місяць Назавжди

Увійти

[Новини]

•    Новини
•      Астрономія
•      Астрозаходи
•    Життя клуба
•      Новини
•      Проекти
•      Заходи
•      Звіти про спостереження
•      Документи
•    Статті
•      Обладнання та телескопи
•      Спостереження
•      Астрофотографія
•      Астрософт
•      Астрономія в Україні
•      Астрономи шуткують
•      Інше
•     
•      Файловий архів

Наш канал

Наші сайти

Астро-сайти

Програми

Наш канал

Наші сайти

Астро-сайти

Програми

[grim]

Рим, у меня возник вопрос по оценке шума в эл.вольтах.
После сборки камеры(АЦП и операционник от farnell) в корпус, с охлаждением до -5С, получил следующие результаты:
- gain 0  stdDev = 11,4
- gain 14(maxVal=65520 при осв. сенсоре)  stdDev = 14,1

Правильно ли я считаю, берем stdDev = 14,1 при gain 14, 
14,1/SQR(2)=9,97 эв
9,97/(7:64*14)= 6,512 эв при усилении=1  (шкала gain от 0-64 усиление при gain64=7)

То есть мы получаем уровень шума равный 6,5 эв?
или правильнее брать значение полученное при усилении =1 т.е. gain 0  stdDev = 11,4      11,4/SQR(2)=8,06 эв ?

Во-первых, нужно установить такое усиление, при котором MaxVal будет равен около 38000 - глубина ямы сенсора. Это значение должно быть при достаточном освещении и экспозиции. При таком, что дальнейшее увеличение экспозиции или освещенности не приводит к увеличению этого значения, т.е. происходит насыщение.
Это значение (38000) чаще фигурирует в интернете для сенсора ICX453. Официально этот параметр Sony нигде не объявляла.
При этом получится, что 1 ед АЦП будет равна 1 эв.

Далее нужно затемнить сенсор и установить выдержку, равную 0. Среднее квадратичное значение шума по строке и будет значением шума считывания в эв.
Когда вычитается 2 биаса, потом делится на 1.42 - это если значение считается по всему кадру. Я пробовал оба варианта - у меня отличия получились незначительными.
И еще значение зависит от экземпляра сенсора.

При расчете еще следует учесть, что коэффициент усиления при gain=0 равен 1, а при gain=63 равен только 6. Причем зависимость нелинейная - посмотрите формулу в даташите AD9826.
Естественно, для уменьшения шума считывания лучше задирать усиление по-максимуму, чтобы минимизировать вклад АЦП.
При этом уменьшится динамический диапазон сверху - максимальный сигнал с сенсора в 1 вольт уже не влезет в 65535 ед АЦП.
Какой gain устанавливать решается исходя из объекта и условий съемки.

[grim]

Добавлю, в CAM86 даже при gain равным 0 насыщение будет выше 38000.
В вашем случае
 gain 14(maxVal=65520 при осв. сенсоре)  stdDev = 14,1
шум чтения будет равен 14.1*38000/65520 =8.17 эв.

[faddy]

Добавлю, в CAM86 даже при gain равным 0 насыщение будет выше 38000.
В вашем случае
 gain 14(maxVal=65520 при осв. сенсоре)  stdDev = 14,1
шум чтения будет равен 14.1*38000/65520 =8.17 эв.

Спасибо за ответ!
gain=14 будет рабочим усилением для данной камеры, шум 8,17 эв. является очень хорошим результатом.
Как соберу камеру на АЦП и операционнике с али, выложу сравнительный тест.

Кстати в качестве осушителя, впервые применил сульфат магния безводный, в отличии от силикагеля, при нагреве компонентов платы и внутреннего объема камеры соответственно, он продолжает работать. Нагрев стабилизаторов на 3,3 и 5В начинал выпаривать влагу из силикагеля, что приводило к запотеванию сенсора, с сульфатом магния этого нет.
Камеру запитал от 8,5В, что соответствует напряжению элемента пельтье, что в свою очередь существенно уменьшило нагрев стабилизаторов.

[grim]

Добавлю, в CAM86 даже при gain равным 0 насыщение будет выше 38000.
В вашем случае
 gain 14(maxVal=65520 при осв. сенсоре)  stdDev = 14,1
шум чтения будет равен 14.1*38000/65520 =8.17 эв.

Спасибо за ответ!
gain=14 будет рабочим усилением для данной камеры, шум 8,17 эв. является очень хорошим результатом.
Как соберу камеру на АЦП и операционнике с али, выложу сравнительный тест.

Кстати в качестве осушителя, впервые применил сульфат магния безводный, в отличии от силикагеля, при нагреве компонентов платы и внутреннего объема камеры соответственно, он продолжает работать. Нагрев стабилизаторов на 3,3 и 5В начинал выпаривать влагу из силикагеля, что приводило к запотеванию сенсора, с сульфатом магния этого нет.
Камеру запитал от 8,5В, что соответствует напряжению элемента пельтье, что в свою очередь существенно уменьшило нагрев стабилизаторов.

Сульфат магния не вытечет на плату при избытке влаги?

[faddy]

Сульфат магния не вытечет на плату при избытке влаги?

В жидкую кашу превращается сульфат натрия, а этот останется порошком..
Кстати сульфат магния безводный, так-же как и силикагель, регенерируется(сушится) но при температуре 300гр. необходим медленный нагрев до этой температуры, а то закипит..

[grim]

понятно..

[faddy]

Потестировал охлаждение, погонял камеру в диапазоне от +26 до -20, падение уровня шума останавливается при температуре +5 достигая уровня 8эв.
Думаю охлаждать ниже 0гр. лишено всякого смысла, даже 0гр. избыточно, так, для ровной цифры..

Подякували

1 :Юрко

[bigol]

падение уровня шума останавливается при температуре +5

Но ведь это имеется в виду шум считывания, а как же темновой ток?

[faddy]

падение уровня шума останавливается при температуре +5

Но ведь это имеется в виду шум считывания, а как же темновой ток?

Замерил уровень шума, при температуре матрицы 0гр.,на выдержках 30с., 60с., 200с. результат конечно впечатлил...
Шум на всех приведенных экспозициях составил 8эв.

п.с.; попробую выдержку 600с....

[Ветер]

падение уровня шума останавливается при температуре +5

Но ведь это имеется в виду шум считывания, а как же темновой ток?

Замерил уровень шума, при температуре матрицы 0гр.,на выдержках 30с., 60с., 200с. результат конечно впечатлил...
Шум на всех приведенных экспозициях составил 8эв.

п.с.; попробую выдержку 600с....

У сенсора действительно небольшой темновой ток. На моей Cam85 при -10С на биасе шум составляет 20.5 единиц АЦП (усиление 34), а на получасовом дарке - всего 22 единицы. Единственное - это горячие пиксели. Чем сильнее охлаждать, тем их меньше. С другой стороны - они убираются во время калибровки.

[faddy]

Снял дарк при температуре сенсора 0гр. и выдержке 600с. уровень шума - 10эв. количество горячих пикселей можете оценить по скриншоту дарка..
На мой взгляд, отличный результат..

[faddy]

Ошибочка вышла, в область замера шума попал горячий пиксель, передвинул его на "чистую" область, уровень шума на выдержке 600с. составил 8,7эв. !!!

[faddy]

Думаю для получения более правильного результата, нужна количественная оценка уровня шума.
Скажем сделать по 10-20 экспозиций на разных выдержках, результаты усреднить..
Займусь этим вечером..
Причина в том, что повторные экспозиции по 600с. дали результаты в 8,2 и 8эв. Нужно повторить эксперимент при хорошо затемненном сенсоре, наверное ночью..

Ниже скрин дарка на 600с. при настроенном gain (насыщение 65520) т.е. 14,231:65520*38000=8,2эв.

[grim]

падение уровня шума останавливается при температуре +5

Но ведь это имеется в виду шум считывания, а как же темновой ток?

Замерил уровень шума, при температуре матрицы 0гр.,на выдержках 30с., 60с., 200с. результат конечно впечатлил...
Шум на всех приведенных экспозициях составил 8эв.

п.с.; попробую выдержку 600с....

Шум накопления конечно будет увеличиваться с ростом выдержки. Для его уменьшения и требуется глубокое охлаждение, которое мало влияет на шум чтения. Но спасает то, что величина этого шума накопления у матриц Sony весьма и весьма невелика. Для адекватности значения шума накопления нужно брать всю область матрицы, включая и горячие пиксели.

[faddy]

падение уровня шума останавливается при температуре +5

Но ведь это имеется в виду шум считывания, а как же темновой ток?

Замерил уровень шума, при температуре матрицы 0гр.,на выдержках 30с., 60с., 200с. результат конечно впечатлил...
Шум на всех приведенных экспозициях составил 8эв.

п.с.; попробую выдержку 600с....

Шум накопления конечно будет увеличиваться с ростом выдержки. Для его уменьшения и требуется глубокое охлаждение, которое мало влияет на шум чтения. Но спасает то, что величина этого шума накопления у матриц Sony весьма и весьма невелика. Для адекватности значения шума накопления нужно брать всю область матрицы, включая и горячие пиксели.

Вопрос лишь в том, какое охлаждение достаточно, для того чтобы нивелировать и без того низкий шум накопления сенсора, пока думаю что 0гр. но нужна полноценная проверка предварительно полученного результата.
По какой причине нужно захватывать горячие пиксели? Ведь они убираются калибровкой, да и количество битых пикселей(колонок) зависит от экземпляра сенсора и вносят очень большую погрешность измерений?

Еще вопрос, во многих(большинстве) мануалах по настройке gain и offset, найденных в интернете, выставлять нижнюю границу offset, рекомендуют на значение 500, с чем это связано? Чем грозит уменьшение этого показателя, скажем до 300?

[vakula]

Не рекомендовал бы ставить температуру холодильника в 0 градусов, лучше небольшой минус (-5, -10) - чтобы возможная влага наверняка замерзла на холодном пальце и не доставляла неудобств.

В сети видел рекомендации не уводить bias ниже 800-1000 отсчетов. Причина проста - нелинейность АЦП при граничных значениях сигнала.

[M_M]

Не рекомендовал бы ставить температуру холодильника в 0 градусов, лучше небольшой минус (-5, -10) - чтобы возможная влага наверняка замерзла на холодном пальце и не доставляла неудобств.

Для водяного пара, в отличие от воды, ноль градусов по Цельсию не имеет никаких особых свойств.
В приложенной картинке графики точки росы от текущей температуры для разной влажности воздуха.

Пример: При температуре воздуха +2° и влажности 40% точка росы примерно -10° (т.е. на охлажденном до -5° "пальце" ничего конденсироваться не будет).

[vakula]

да, с той же картинки, чтобы влага сконденсировалась на охлажденном до -5С холодном пальце при влажности 40% нужно чтобы температура воздуха внутри камеры была больше 8С.

[faddy]

Итак, работа по анализу шумов моего экземпляра камеры с АЦП и операционником с farnell завершена.
Что было сделано:
- отсняты серии кадров с затемненным сенсором при t-сенсора 0°С на экспозициях 0с., 60с., 300с, 600с.
- отсняты серии кадров с затемненным сенсором при t-сенсора -10°С на экспозициях 0с., 60с., 300с, 600с.
- получены усредненные данные, полученные из этих экспозиций в эв.
- данные переведены в графический вид

Рекомендация использовать область выделения всего кадра, привела к 10 кратному увеличению показателя шума, после удаления горячих пикселей(в MaximDL) данные полученные из области 50х50пикселей совпадали с данными, полученными со всего кадра. Принято решение брать данные с области 50х50.

На полученных графиках, наглядно видно, что для данного экземпляра камеры охлаждение ниже 0гр. избыточно.

п.с.: gain и offset настроены (maxVal=65520 при осв. сенсоре)

[opifexonis]

Всем привет!
Закончил и я с платой cam86. Сенсор не устанавливал, есть сомнения, и вопросы к автору.
Несколько фото платы, первый раз паял такую мелочь паяльником, за три дня справился.