ZWO ASI185MC review

[vlaiv]

Stigao sam malo da testiram kameru i odmah moram da kazem:

Nemam nikakve veze bilo sa zwo kompanijom ili sony-jem, osim sto kupujem njihove proizvode kao regularan potrosac

Ovo sam morao da kazem jer cu sad da ih opasno nahvalim pa da neko ne pomisli da su mi platili

Nedavno je ZWO izbacio na trziste 3 nove kamere sa sonijevim cmos senzorima:

ASI224MC, ASI178MC i ASI 185MC

I dosta vremena sam razmisljao koju od ove tri kamere da kupim. Svaka od njih ima svoje prednosti i mane 224 - ubedljivo najnizi sum citanja (ali malu rezoluciju u odnosu
na ostale), 178 - ogromnu rezoluciju (6mp, ali manju osetljivost i manje piksele - 2.4um) a 185 najdublji bunar (22Ke-, ali najveci sum citanja). Buduci da sam trazio kameru
koja ce mi pored planetarnog rada sluziti i za deep sky fotografiju i spektrometriju, odlucio sam se za 185 bas zbog dubine bunara, rezolucije (1944x1224, 3.75um) i cinjenice
da nema ugradjen IR/UV cut filter, kao i osetljivosti u R/IR delu spektra.

Kamera stize u obicnoj kartonskoj kutiji sa naznakom o kojem modelu je rec:



U kutiji se nalazi:
- kamera
- T2 na 1.25" adapter (sa kapicom)
- T2 na C/CS-mount adapter
- C/CS-mount all sky lens
- ST4 kabl
- USB3.0 kabl (A na B)
- cd valjda sa drajverima (nisam ga gledao, drajvere sam skinu sa neta)



Senzor je dosta veci od kamere koju sam ranije koristio (QHY5IILc):



A kuciste standardno za ZWO modele (mada mi se cini nesto duze u odnosu na ranije modele)



Kamera radi sa FireCapture i SharpCap programima, sa SharpCap nisam imao nikakvih problema (trenutna beta verzija) a FireCapture mi je pravio malo probleme
prilikom duge ekspozicije (30s, znao je da zamrzne i da ne zavrsi ekspoziciju)

Sto se tice karakteristika kamere, sledece slike prikazuju gotovo sve podatke:
(preuzeto sa zwo sajta)





Treba voditi racuna da je QE na grafiku prikazan relativno (nije u crvenom 100%) i da zapravo nemam podatak koliki je peak QE.

Isto tako Gain ADU grafikon je ovde prikaza u odnosu na 12bita, ja sam radio merenja u 16bita, ali se rezultati slazu.

Uradio sam neka osnovna gruba merenja parametara kamere i zakljucio da je na ovom grafiku korektno odradjen posao. Dalje nisam merio jer
su svi potrebni podaci vec prikazani na grafiku.

Ja sam dobio ADU vrednosti za gain 0 oko 0.33 (x16 da bi se preslo iz 16bita u 12bita kao na grafiku daje 5.28), za gain 10db sam dobio ~0.101 (1.616 na grafiku) a za
20db ~0.034 (0.554 na grafiku) sto je vrlo blizu realnim vrednostima na grafiku (kazem moje merenje je bilo grubo, sa samo par vrednosti i nisam radio linearnu regresiju sa vise vrednosti)

Takodje shum koji sam izmerio se slaze sa ovim grafikonom (3.2e- na 0db - njima je nesto visi oko 3.3e-, 1.86e- na 10db, opet nesto visi je kod njih prikazan ~ 2.0e-).

Sve u svemu parametri koji ovi grafikoni prikazuju su dobri, a kako zapravo izgledaju stvari?

Pa evo kako izgleda jedan dark frame, 0db gain-a, 60s ekspozicije, temperatura senzora oko 38C (merio sam u pristojno zagrejanoj sobi, tako da se moze reci da je temperatura senzora cca 10-15C veca od ambijentalne)



Slika je na skalirana 50% jer je rezolucija ogromna.

Ovaj prizor me je oduvao , znaci 0 komada piksela u saturaciji

Primetno je na par mesta da postoje grupe hot piksela:


(ovo je 100% velicina, bez skaliranja, crop jednog dela)

I interesantno je kako se hot pikseli grupisu:



Svi izrazeni hot pikseli sem jednog su bili na oko 50% vrednosti, taj jedan je bio na oko 75%, i primetio sam jedan Cold piksel kada sam radio merenje ADU-a (nije mrtav, ne daje 0 al
daje znatno nizu vrednost od svih ostalih)

Evo kako izgleda statistika za jedan dark od 60s sa 0db gain-om



Ono sto je interesantno primetiti jeste da je srednja vednost frejma : ~6.75 (odnosno 2.35e- ili ~0.04e-/s) sto je izuzetna vrednost.

Evo kako izgleda master bias (256 stackovanih) na 0db gain-a, ovo je crop, al svuda je takav:



I primetan je karakteristican (za cmos senzore) vertikalni banding.

Ono sto me je iznenadilo jeste da kada se od jednog bias frejma oduzme master, i dalje postoji mali pattern u slici, ovaj put u horizontalnom pravcu:



Sto pokazuje i FFT ovako dobijene slike (koji je inace svuda uniforman osim vertikalne crte na samoj y osi - to je znak da postoje horizontalni artifakti):



Jos jedan kuriozitet je sto se pikseli na ovom bias-master_bias frejmu grupisu na histogramu u 3 grupe:



Prvo sam pomislio da imam neko curenje IR zracenja zato sto je poklopac plastican, pa sam probao i sa alu folijom preko, a i razdvojio sam kanale
i patern i dalje postoji.

I za kraj jos jedna stvar koju sam primetio: kod visokih vrednosti gain-a, ocigledan je amp glow na senzoru. Evo kako izgleda 30s dark na 35db gain:
(slika je strechovana da bi se uocio gain, pored je histogram samog frejma)



Prema onome sto sam inicijalno video (sem ovih nekoliko cudnih stvari koje sam naveo da sam uocio) kamera je izuzetno dobra (nije sto je moja )
i daje impresivne rezultate. Posebno mi nije jasno kako je soni postigao tako nizak nivo dark current-a na ovolikoj temperaturi (~37-38C).
Jedva cekam da vidim kako ce se pokazati sa duzim ekspozicijama (za pocetak do minut dva, a posle planiram da idem i do 5 minuta, no to
ce zavisiti od LP-a)

[VaskoGM]

Lepo! Ovo sam čekao da vidim
Da nas ubrzo obradujes sa nekim DSO!

Jedna mi stvar nije jasna, "0db gain" db = decibel?
Meni su poznate vrednosti 0-100 za gain. O kojoj se jedinici tu tacno radi?

[vlaiv]

Gain, da generalno ovo bi se moglo reci da je "ispravan" nacin za opisivanje gain-a.

Mene je stalno nerviralo sto za ovu drugu kameru (qhy) gain nije u definisanim jedinicama nego nekim proizvoljnim
bas kao sto kazes, 0-100 (al cega? jel to puta, jel procenata ili sta? ).

Definicija decibela je:

Gain_db = 10*log(A/B)

Gde je logaritam sa osnovom 10, i to je za snagu. Za intenzitet se uzima faktor kvadrata A kroz kvadrat B
(snaga je intenzitet na kvadrat)

odnosno forumla bi bila : Gain_db = 10*log(ADU_za_gain_0^2 / ADU_za_dati_gain^2)

Pa na primer ako je osnovni Gain (za 0 db) 5.6e-/ADU to znaci da ce za Gain od 150 (15db) to zapravo biti
15 = 10*log(sqr(5.6)/sqr(x))
odnosno
10^1.5 = sqr(5.6)/sqr(x)
odnosno
sqrt((5.6) * (5.6) / 10^1.5) = ~ 1.0042 ADU (sto se i vidi sa grafikona)
dok bi za recimo gain 250 to bilo ovako:

sqrt((5.6) * (5.6) / 10^2.5) = ~ 0.315 ADU (opet se vidi sa grafikona)

Znaci to je zapravo odnos izmedju dve velicine (u ovom slucaju njihovog kvadrata) pa logaritam sa osnovom 10 i pomnozen sa 10

Dok je za pravu vrednost ADU-a sa gain-om X forumla u ovom slucaju osnovni gain na kvadrat podeljeno sa 10 na stepen X/100 (posto je grafiku
u jedinicama 0.1 db - da bi dobili db treba da delimo sa 10, a iz formule sa drugih 10 - da bi dobili "bel" umesto "decibel"),  i sve to korenovano

Eto, jest malo cudna formula al je vrlo nalik magnitudama gde se isto koristi logaritamska skala za odnos dve "jacine"

U sustini grafik je suvisan ako se zna da je Gain u decibelima i zna se osnovni ili sistemski ADU (onda se moze izracunati ADU za bilo koji gain) a
moze se pogledati i tabela promenu intenziteta po decibelima:
https://en.wikipedia.org/wiki/Decibel
pa tabela sa desne strane (amplituda ne power)

[vlaiv]

Mali update za kameru:

Evo od sinoc jednog frejma od 60s sa 15db gain-om, nekalibrisan, bez razvlacenja opsega, samo debayer-ovan.



Sinoc sam bio na "terenu" da isprobam konacno guiding i novu kameru, i nazalost nisam uspeo da sakupim dovoljno materijala za smislenu
fotografiju, planirao sam da uradim 120x60s na M82 (hteo sam i M1 ali dok sam stigao sve podesiti, M82 mi je bila u boljem polozaju a i
generalno zbog meseca sam se prebacio na ovu metu). A takodje sam hteo i da vidim da li ce kamera uhvatiti crveni deo oko galaksije posto
je osetljiva do 1000nm (nista od toga nisam uhvatio al ne znam jel do kamere ili do generalno velike vlaznosti vazduha i magle)

Uslovi za rad su bili katastrofalni (jednom sam odmagljivao guide scope, jednom sam odmagljivao primarnu optiku - zamaglio se sekundar pa posle
i glavno ogledalo ) i nazalost posle 40tak minuta se opet sve zamaglilo, tako da od 70 frejmova koje sam uspeo da sakupim oko 40 je bez magle,
20 je sa ok zvezdama (guiding je opasno zeznut sport) a posto sam se posle 5 sati napolju toliko smrzao da vise nisam mogao da drzim misha normalno,
na kraju sam bukvalno pobegao u kucu pa nisam uhvatio ni darkove ni bias frejmove, zbog toga je ovaj frejm nekalibrisan

[VaskoGM]

Ovakva meta bi zahtevala duzu ekspoziciju. Ja bih probao stak od 3x5 minuta pa vidi sta ces da dobijes.
Uprkos tvom trudu da objasnis gain u db, ja i dalje ne kontam... nije ni vazno...
Ali rekao bih da ce ti trebati jos gain-a po svoj prilici za DSO. Ovako je dosta toga pojeo mrak, pa verovatno i tragove crvene.

[kruska]

jel bese odredjujes gain i offset? koliko se secam?

ako hoces crvenu boju . tj gas iz centra galaksije za to ce ti trebati ili novi layer iz osnovne slike ili  kompozitna slika nove sa filterrima ...Ha npr

[vlaiv]

@Vasko

Sto se tice duzine ekspozicije, bilo je planirano ukupno 2 sata, tj 120x60s, al kao sto rekoh, nije se dalo
Ovo sto sam ovde okacio je samo jedan frejm, cisto da bi se videlo koliko je "cist", odnosno da ima jako malo suma i da
je kamera, uprkos uslovima koji su bili, jako osetljiva. Treba imati u vidu da je ovo snimak pri 0.64 arcsec/pixel na F/6.

Sto se tice gain-a u db-ovima, generalno i ne moras puno da razmisljas o tome, samo pogledaj grafik koji sam stavio u prvom postu,
15db dodje gain od 150 "jedinica", odnosno ADU ~1 (jedinicna vrednost digitalnog signala pretstavlja 1 elektron) - ADU od 1 je najbolja
kombinacija da se izbegne shum kvantilizacije (doduse smanjuje dinamicki opseg, al to se kontrolise i duzinom ekspozicije).

Evo da postavim i strechovanu verziju, cisto da se vidi do koje dubine ide signal u odnosu na shum, mada kada se uradi stretch onda
postaje evidetno da mi je jako ucurela svetlost sa jedne strane (ili mesec ili je neka bandera u pitanju, nisam siguran sta je)

Ovo je ista slika samo linearno rastegnut opseg 0-10000, bez kalibracije i white-balance-a:



Sto se tice crvenog dela galaksije, znam da je on u IR delu spektra - znaci nije u vidljivom delu, al ne znam u kom opsegu se nalazi, ako je u 700-1000nm, onda
bi kamera trebala da ga uhvati, al bi kod ove kamere bio najverovatnije sive boje umesto crven, zato sto je odziv u tom delu spektra gotovo isti za sve tri
komponente bayer matrice, e sad, mogao bi da ga napravim da bude crven kad bi radio samo sa IR filterom jedan layer, al nemam IR pass filter osim
toga tek treba da ovladam tehnikom snimanja iz vise puta (poravnavanje slike, kamere i ostalo sto je potrebno da bi se dobilo dobro poravnavanje frejmova izmedju
vise razlicitih snimanja)

[VaskoGM]

Aha, jasno mi je, nisam uopste bio shvatio da o tom grafikonu govoris 

SNR je odlican, nema sumnje.
IR pass je predvidjen za planetarna snimanja, los je za galaksije i drugo.
H-alpha filter je ono sto ti treba za dodatni crveni lejer: http://astroanarchy.blogspot.rs/2008/01/m82-galaxy-with-without-h-alpha-light.html

Takodje mislim da za bolje rezultate moras da koristis duze ekspozicije ali pojedinacne, ne mislim na ukupnu integraciju.

DSS podrzava frejmove sa razlicitom rotacijom (comute offsets) i uspesno ih de-rotira prema referentnom frejmu dokle god ima zvezda za alaign.
Tako da nema brige za materijal iz vise veceri.

[vlaiv]

Znaci H-alpha, ja sam bio ubedjen da je u pitanju IR deo spektra ...

Onda bi trebalo da moze da uhvati bez problema, samo je pitanje SNR-a uz dovoljno ekspozicije ce da uhvati i bas ce da bude crveno (~650nm je skoro max za crvenu
a jako nisko za zelenu i plavu za ovu kameru)

Sigurno ce duza ekspozicija da da bolje rezultate, al opet tu je bitan jako dobar guiding (mozda i uspem da ga dotegnem da bude na par minuta), al vec preko 2-3 minuta
za moj LP dolazimo u zonu kada se ne isplati duza integracija u odnosu na stack.

Znam da DSS radi i frame flip, i izracunava ugao rotacije, al sam mislio da namestim frejmove priblizno na istu poziciju i istu orjentaciju jer kad radim stack obicno uzmem
zonu koja je na svim frejmovima prisutna (intersection mod u odnosu na druga dva) pa svako vece odstupanje dovodi do smanjenja korisne povrsine snimka, a buduci
da radim sa dosta velikim povecanjem (zapravo mali arcsec/piksel odnos) FOV i nije preterano veliki pa mi za dosta objekata znaci da uhvatim u globalu sto vise neba.
Razmisljao sam da odradim i m81 umesto m82 al gotovo da ne moze citav da stane na senzor, morao bih raditi mozaik od bar dva razlicita snimka

[kruska]

ok vlaiv.
Uglavnom svi aktuelni Ha filteri  sem astronomic menjaju zizu tako da uslovi snimanja nisu isti.
Ha filter je crven po postavci to ces shvatiti kad ga budes uzeo i koristio npr.
crveni deo galaksije koji se zeli uhvatiti jeste upravo emisija hydrogen-a koji se detektuje.
rotacija polja na dnevnom nivou je 1% tako da ako ne uhvatis danas mozes I sutra ali uzimajuci u obyir mozda bude promene I uvelicanja. svakako zanimacija u npr photoshopu ti ne gine oko alignment a slika.
p.s. sve je ovo hobi I ucenje.