[starbuck]

Aceasta discutie reprezinta o propunere de tratare dedicata problematicii reducerii zgomotului termic rezultata de procesarea NGC2175 si a lui Dmtr69 in cadrul topicului http://www.astronomy.ro/forum/viewtopic.php?t=14530.

Reiau aici ultima postare a lui Cmatei din acel topic. Eventual daca moderatorii considera ca topicurile ar trebui separate mai bine ii rog sa mute aici postarile relevante din topicul initial privind tema propusa. Multumesc.

[starbuck]

Acel echilibru termic al senzorului de DSLR care teoretic garanteaza o aproximare mai buna a distributiei zgomotului are trei inconveniente ale modului in care este realizat pana ajunge in rezultatul final.

Primul inconvenient l-am mentionat deja si este distributia diferita a zgomotului termic pe senzor prin care este atins acel echilibru indiferent daca se dispune sau nu de racire.

Al doilea inconvenient este felul in care acea distributie a zgomotului este din nou modificata printr-o aproximare in cadrul resampling-ului de la citirea matricii Bayer (debayering) indiferent ca aceasta se face din software la conversia formatului RAW sau se face built-in in aparat (conversie JPG tot din RAW). Problema este ca acest resampling este bazat pe o interpolare dubla: o interpolare este facuta la decodarea matricii Bayer sau CFA (color filter array) si o a doua interpolare este facuta in cadrul redimensionarii imaginii la rezolutia finala care este mai mare decat rezolutia fizica a senzorului. Nu degeaba DSLR-urile ofera in configurare optiuni pentru diverse dimensiuni ale imaginii mai mici decat cele ale rezolutiei finale.

Al treilea inconvenient este o alta serie de interpolari (asadar alte aproximari) prezente atat in cadrul diversilor algoritmi de realizare al master dark-ului cat si in felul in care acesta este aplicat in cadrul light-frame-ului (propun sa facem abstractie momentan de flat-uri sau bias frame-uri ajutatoare separat pentru light respectiv dark frame-uri).

Toate aceste interpolari rezulta in distributii diferite ale zgomotului de la o captura la alta iar diferenta acestor distributii este direct proportionala cu intervalul de timp dintre capturi. In general toate aceste aproximari isi fac treaba destul de bine privind timpul redus implicat in realizarea capturilor. Bineinteles ca si reducerea zgomotului din aparat subscrie la acelasi workflow de interpolari dar avantajul este ca interpolarile vor avea rezultate mult mai apropiate intre ele in cadrul capturilor light si dark-frame realizate la intervale mai mici de timp chiar daca timpul total de captura este cel putin dublat (refocalizari, diverse reglaje, etc), fara sa mai mentionez multiplele sesiuni de captura folosite uneori in realizarea aceleiasi imagini finale.

[Cosmin Iftode]

[nobody]

@starbuck:
Le cam amesteci si nu se mai intelege nimic.

Hai sa le luam punctual.
In primul rand trebuie facuta o diferentiere intre Fixed Pattern Noise (zgomot spatial) si restul de zgomote temporale.

Extragerea de dark frame nu elimina zgomotele temporale (de ex. cel termic).
Acest frame trebuie sa fie cat mai curat, altfel adaugi mai mult zgomot temporal.
Un singur frame facut de aparat nu este deloc curat. La asta se referea cmatei.
Faptul ca Fixed Pattern Noise depinde de temperatura nu il face zgomot termic.

[starbuck]

Cos Min, este vorba despre ce spuneai referitor la o evolutie a temperaturii si implicit felul cum este generat zgomotul termic dar nu de-a lungul intregii sesiuni foto ci chiar intre expuneri consecutive care sunt luate la intervale de timp destul de scurte.
Da, conteaza daca senzorul lucreaza la o temperatura constanta la care se poate ajunge dar mai mult dupa cum spuneam conteaza distributia pe senzor a zgomotului termic dupa fiecare expunere. Aceasta distributie nu este 100% identica nici macar in cadrul capturilor consecutive cu aceeasi parametri de expunere. Cauza este ciclul de racire si incalzire a senzorului la fiecare expunere, ciclu impus de proprietatile termice privind disparea caldurii ale gridului care delimiteaza photosite-urile senzorului. Valoarea maxima la care poate ajunge temperatura sigur ca este clar influentata de racirea asigurata extern dar acest ciclu exista. In caz contrar daca nu ar exista acest ciclu si s-ar folosi de exemplu prima data ISO 1600 urmat imediat (in masura timpului de setare) de ISO 100 atunci temperatura la care ajunge senzorul in prima expunere s-ar manifesta prin zgomot termic la a doua expunere (nu sunt sigur ca in acest caz acest lucru se intampla totusi chiar daca intr-o masura foarte mica privind temperatura de start a expunerii senzorului raportata la expunerea anterioara).

[Stanescu Octavian]

Nici nu trebuie mare filozofie pe tema asta daca ai cipul racit cu radiatoare si celule Peltier vei avea imagine relativ curata . merge oarecum bine si daca faci ceva pauze pe vreme racoaraoasa sau la munte la inaltimi. vorbim aici de DSRL camerele dedicate au racire incorporata.
imagine Dark se face cu expunderea la care vei lucra si se stakuiesc 10 -20 cadre Dark sau daca este rabdare lasi aparatul sa faca pt fiecare expunere dark si scade salveaza deja sacazut dark.
Da un rezultat foarte bun scaderea Dark din imagine inlatura si efectul de ploaie datorat migrari in timp cauzate de urmarirea proasta a monturii.
Au aparut aparatele full frame ce au zgomot mult redus si au redus si energia ce incalzeste cipul ce vara face si 39 grade la aparatele vechi.

[starbuck]

Exact. In general racirea reduce atat temperatura maxima la care ajunge senzorul in timpul expunerilor si implicit reduce durata acelui ciclu de incalzire-racire de care vorbeam atat in cazul DSLR-urilor cat si a camerelor astrofoto dedicate care au racire incorporata. DSR-urile full-frame pe langa optimizarile tehnologice au din start avantajul suprafetei mari a senzorului fapt ce duce in principal la o disipare marita a caldurii acumulate teoretic atat in conditiile unor photosite-uri cu dimensiuni identice sau apropiate de exemplu cu cele ale senzorilor APS-C cat si ale unor dimensiuni marite nu numai in raport cu acestia dar si in general pentru o capacitate crescuta de receptionare a luminii in vederea unei performante bune in conditii low light.

[nobody]

Of cat poti sa scrii si sa nu spui mai nimic.
Zgomotul termic se reduce prin racire si/sau prin integrare.
Incalzirea senzorului pe timpul expunerii are loc doar daca circuitele auxiliare (amplificatoare, procesoare etc) sunt lasate sa functioneze "in gol", aiurea. Aparatele moderne isi opresc aceste circuite si le pornesc doar dupa expunere, cand se face transferul imaginii. Disiparea de caldura prin "marimea senzorului" este nesemnificativa, cel mai mare impediment (rezistenta termica) este ca se face prin corpul aparatului. Un senzor deja incalzit (in cateva secunde), se raceste greu (zeci de minute).

[starbuck]

[valy]

Zgomot apare si dupa captura propriuzisa.

In timpul expunerii senzorul nu este "sub tensiune"?

[nobody]

Acesta este o "discutie" in care se scrie mai mult decat se citeste.
In rest, doar apa de ploaie pe oglinzi de lemn.

[starbuck]

Curaj, Nobody ! Have fun ! Revino on-topic si termina ce ai de spus la DSLR cu senzorul fara curent in cadrul expunerii propriu-zise.

[iosif]

Salut.
Daca se discuta despre reducere zgomot, cateva imagini cu Canon 1000 modificat de Emil Pera si care este in posesia mea. Are un peltier cu reglare temeratura sub mediul ambiant la -15 grade.

Se observa la analiza imaginilor diminuat mult zgomotul termic la capturile facute cu racirea senzorului.

IOSIF.

[starbuck]

Acum dupa ce am discutat despre posibile cauze ale zgomotului de imagine propun sa revenim la metodele de reducere pentru el. O metoda de reducere a lui dupa cum am observat din testarile personale ar fi activarea reducerii zgomotului din aparat si acestea ar fi consecintele:
Avantaje:
- cel mai important avantaj este reducerea semnificativ mai buna a zgomotului (aproximez in urma testelor vizuale o crestere cu 30% a eficientei fata de metoda cu dark frame-uri separate);
- renuntarea la capturile separate pentru dark frame;
Dezavantaje:
- cel putin dublarea timpului total de expunere. O solutie in acest caz ar fi dezactivarea reducerii zgomotului din aparat la expunerile cu timpi relativ mici de expunere, de ex. pana la o valoare medie de 8 secunde la ISO 1600. Acesti parametri de expunere sunt frecvent folositi pentru a nu supraexpune dupa stacking nucleele unor nebuloase.

Cine doreste poate sa incerce aceasta metoda. Captura light frame-uri este una normala dar cu activarea noise reduction din aparat. Daca aveti disponibile la configurare diferite nivele de noise reduction e recomandat sa alegeti o valoare medie mai ales daca la DSO vreti sa pastrati multe stele dupa stacking. Capturile de bias si flat frame-uri nu au nici o modificare. Post-procesarea este la libera alegere dupa preferintele voastre.

[starbuck]

Salut Iosif,

Buna mestereala ! Poti spune care a fost timpul de expunere la ISO-ul maxim folosit pe timp de vara de exemplu ? Sau ai achizitionat aparatul mai recent ?