Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Ласкаво просимо, Гість. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтеся.
03 Серпня 2020, 12:41:43

Увійти

google


Автор Тема: Як визначити GAIN сенсора?  (Прочитано 582 раз)

0 Користувачів і 1 Гість дивляться цю тему.

Серега

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 7264
  • Подяк: 814
Як визначити GAIN сенсора?
« : 29 Травня 2020, 22:41:03 »
. - .

Трапилось мені посилання на методику визначення Gain та readnoise камери.
Стало цікаво, спробував. паралельно трапилось ще пару методик.
І все вони дають різні результати  :whatthehell: деякі дають близькі, а деякі взагалі і близько не співпадають.

Приведу з них формули розрахунку.

Вони потребують двох (або більше) флетів з різним насиченням. Я намагався зробити з мінімальним та максимальним. Робив навіть декілька по всьому діапазону.

Який з методів більш правильний??

Ось з хелпа програми Iraf:
https://iraf.net/irafhelp.php?val=obsutil.findgain&help=Help+Page
Цитувати
flatdif = flat1 - flat2

    zerodif = zero1 - zero2


       gain = ((mean(flat1) + mean(flat2)) - (mean(zero1) + mean(zero2))) /
         ((sigma(flatdif))**2 - (sigma(zerodif))**2 )


   readnoise = gain * sigma(zerodif) / sqrt(2)
zero = bias
sigma = Std Div


І ще одна:
https://www.photometrics.com/learn/imaging-topics/gain
Цитувати
A simple method to calculate the system gain is shown below:

Collect a bias image (zero-integration dark image) and label it “bias”.
Collect two even-illumination images and label them “flat1” and “flat2”.
Calculate a difference image: diff = flat2 – flat1.
Calculate the standard deviation of the central 100 x 100 pixels in the difference image.
Calculate the variance by squaring the standard deviation and dividing by 2 (variance adds per image, so the variance of the difference image is the sum of the variance of flat1 and flat2).
Calculate a bias-corrected image by subtracting the bias from one of the flat images and label it corr: corr = flat1 – bias.
Obtain the mean illumination level by calculating the mean of the central 100 x 100 region of the corr image.
The mean divided by the variance equals the gain: gain = mean /variance.


Ось метода по Крейгу:
https://www.cloudynights.com/articles/cat/column/fishing-for-photons/signal-to-noise-part-3-measuring-your-camera-r1929

Записаний

mpyat2

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1518
  • Подяк: 1436
  • Nothing lasts forever but the earth and sky.
    • Above us only sky
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #1 : 30 Травня 2020, 00:02:10 »
. - .

Второй метод, мне кажется, дает лучший результат. Я делал для своего кенона (когда разбирался и переводил руководство по фотометрии, вот, кстати, кусок об этом https://drive.google.com/open?id=1S_TxAHShy2DFs1oSnmExxnR3uFy9eoo8 , там я и свои данные вставил).
Потом то же делал для asi120mm.
Между прочим, SharpCap имеет функцию измерения параметров сенсора камеры, в том числе и гейна, работает очень классно (мне так показалось). Меряет гейн, шум считывания и некоторые другие параметры.
Записаний
EQ5+EQDrive; SW 15075 | PMAK (AAVSO). 65 new variables discovered; 6 revisions/submissions of known objects.
Подякували

Серега

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 7264
  • Подяк: 814
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #2 : 30 Травня 2020, 00:25:42 »
. - .

Мені не потрібен кращий результат. Потрібна правильна метода-формула  :hz:
Бо я вже перестаю розуміти взагалі принцип - заварив кашу в голові :gigi:


в мене камера не Байеровську структуру має, тому ніякий софт з тим не може справитись :)
Але навчився в Iris відокремлювати 50% зеленого каналу, з ним і працював.
Записаний

Серега

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 7264
  • Подяк: 814
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #3 : 30 Травня 2020, 00:30:59 »
. - .

2. Виміряйте медіану всіх пікселів; це і буде значення системного зміщення.
саме медіану? чи mean?
Записаний

Серега

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 7264
  • Подяк: 814
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #4 : 30 Травня 2020, 00:36:21 »
. - .

Второй метод, мне кажется, дает лучший результат. Я делал для своего кенона (когда разбирался и переводил руководство по фотометрии, вот, кстати, кусок об этом
так, формула така сама :) і доресі, вона мені теж більше сподобалась. Принаймні тим що в статті є посилання на літературу.  Тільки у вашому руководстві флети однакові по часу експозиції та насиченності. А всюди  або не вказано, або вказано що має бути різниця.
Що ж, спробую з однаковими параметрами.
Записаний

Серега

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 7264
  • Подяк: 814
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #5 : 30 Травня 2020, 05:25:17 »
. - .

Що я роблю не так? :) Зробив все по написаному для ISO200, отримав результат біля 20e/ADU, а для ISO2000 біля 2,5e/ADU  :whatthehell:
Не може такого бути, ну чесно :)

там точно для обох флетів потрібна однакова експозиція?
Виміряне системне зміщення якось застосовується до флетів та біасів?
« Останнє редагування: 30 Травня 2020, 05:44:27 від Серега »
Записаний

mpyat2

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1518
  • Подяк: 1436
  • Nothing lasts forever but the earth and sky.
    • Above us only sky
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #6 : 30 Травня 2020, 07:38:08 »
. - .

2. Виміряйте медіану всіх пікселів; це і буде значення системного зміщення.
саме медіану? чи mean?
Медіана тут краще працює.
Записаний
EQ5+EQDrive; SW 15075 | PMAK (AAVSO). 65 new variables discovered; 6 revisions/submissions of known objects.

mpyat2

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1518
  • Подяк: 1436
  • Nothing lasts forever but the earth and sky.
    • Above us only sky
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #7 : 30 Травня 2020, 07:51:22 »
. - .

Що я роблю не так? :) Зробив все по написаному для ISO200, отримав результат біля 20e/ADU, а для ISO2000 біля 2,5e/ADU  :whatthehell:
Не може такого бути, ну чесно :)

там точно для обох флетів потрібна однакова експозиція?
Виміряне системне зміщення якось застосовується до флетів та біасів?

Серьога, давно я це робив, спробую повторити, тоді щось скажу, бо підзабув, чесно.

Щодо ваших результатів,то виходить, що ISO 2000 має приблизно в 10 разів більший коефіцієнт підсилення, ніж 200, але абсолютні значення... Якісь завеликі, дійсно.
Записаний
EQ5+EQDrive; SW 15075 | PMAK (AAVSO). 65 new variables discovered; 6 revisions/submissions of known objects.

mpyat2

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1518
  • Подяк: 1436
  • Nothing lasts forever but the earth and sky.
    • Above us only sky
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #8 : 30 Травня 2020, 08:12:58 »
. - .

Тільки у вашому руководстві флети однакові по часу експозиції та насиченності. А всюди  або не вказано, або вказано що має бути різниця.
Що ж, спробую з однаковими параметрами.
Чекайте, в другому способі ми фіксуємо ISO і знімаємо пари флетів з різними експозиціями. Тож насиченість буде різна. Для кожної експозиції два однакових флети. Один з флетів з пари використовуємо для вимірювання середнього ADU. Вимірюємо в маленькій ділянці, щоб вплив нерівномірності освітлення був мінімальним.
Далі вимірюємо дисперсію. Тут ми можемо взяти різницю між однаковими флетами, що компенсує нерівномірності, що можуть вплинути на вимір дисперсії. Але при цьому квадрат дисперсії зростає в два рази відносно одиничного зображення, тому ділимо квадрат дисперсії на два.

А в методі IRAF (перший спосіб) те ж саме, але вимірюється по одній експозиції. Тут нам треба прибрати нульовий рівень (біас), а з дисперсії прибрати частку, яка вноситься шумом зчитування. Однак вимірювання по одній точці не дуже точне.
« Останнє редагування: 30 Травня 2020, 08:55:39 від mpyat2 »
Записаний
EQ5+EQDrive; SW 15075 | PMAK (AAVSO). 65 new variables discovered; 6 revisions/submissions of known objects.

Серега

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 7264
  • Подяк: 814
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #9 : 30 Травня 2020, 17:59:10 »
. - .

По IRAF треба флет калібрувати біасом, чи просто знайдене нульове значення відняти?

Що значить "по точці міряти"? Я міряю 100х100

Роблю все згідно формули, пари біасів, флетів, відокремлюю канал, заміряю все що треба, і отримую те що отримую..
Ну не може ж бути така матриця?:)
« Останнє редагування: 30 Травня 2020, 18:05:23 від Серега »
Записаний

Серега

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 7264
  • Подяк: 814
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #10 : 30 Травня 2020, 18:01:43 »
. - .

" другий спосіб" то який?:) Що в першому пості моєму другий? Чи в вашому пдф, той що по нахилу графіка? Якщо пдф, то зрозуміло, щвісно, що різні експозиції.
Записаний

Серега

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 7264
  • Подяк: 814
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #11 : 31 Травня 2020, 09:12:10 »
. - .

Розібрався :) Смішной вийшло. Математичні операції проводив не з кадрами, а з цифрами... Тому і отримував хто зна що.
Записаний
Подякували

mpyat2

  • Клуб Астрополис
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1518
  • Подяк: 1436
  • Nothing lasts forever but the earth and sky.
    • Above us only sky
Re: Як визначити GAIN сенсора?
« Reply #12 : 31 Травня 2020, 10:07:29 »
. - .

Щоб трохи підсумувати.
Ідея в тому, що стандартне відхилення сігма кількості фотонів, зафіксованих сенсором, тобто електронів, що реєструються, дорівнює корню квадратному від середнього значення  цієї кількості.
Записаний
EQ5+EQDrive; SW 15075 | PMAK (AAVSO). 65 new variables discovered; 6 revisions/submissions of known objects.