Slike vaše opreme

[VaskoGM]

Vlaiv, ispravi me ako sam pogrešno zakljucio... jer zbunilo me mešanje brzine skopa (f broj) sa brzinom foto senzora u smislu osetljivosti...
Kažeš da će se setup "ubrzati" tako što povećavamo veličinu piksela na senzoru?

Zar to nije samo privid dobiti, jer sa druge strane ćeš izgubiti rezoluciju...
Što je veći piksel senzora, smanjuje se rezolucija objekta koji se snima.
Uostalom, zar tome i ne služi binovanje?

[vlaiv]

Pretpostavljam da ne misis na qvantnu efikasnost senzora kada kazes brzina foto senzora u smislu osetljivosti. Znaci to po strani, pretpostavimo da je u pitanju konstanta (iako nije, al recimo da kazemo da je 50% za slucaj koji posmatramo).

Ono sto sam ja u prvom postu koji je izazvao ovu diskusiju hteo da kazem je sledece:

Ovaj fini mali (ili ne tako mali) Meade ce imati vecu fotografsku brzinu u odnosu na recimo vrlo popularni F/5 150/750 newton. Na koju sam brzinu mislio? Ne sigurno na F/ratio brzinu (jedno je F/10 a drugo F/5 - ocigledno je da je newton "brzi" u tom smislu). Mislio sam na sledecu brzinu: Za istu rezoluciju, odnosno F/10 Meade uparen sa kamerom koja ce dati odredjenu rezoluciju (recimo 1"/pixel) i F/5 newton sa drugom kamerom sa manjim pikselima koja takodje na njemu daje istu tu rezoluciju (od recimo 1"/pixel), Meade ce zahtevati manje vreme ekspozicije za odredjenu kolicinu signala po pikselu (a posto je ista rezolucija onda samim tim i celog objekta). I to nema veze sa time sto prva kamera ima vece piksele pa joj je verovatno QE malo veca, znaci nikakva prica o osetljivosti same kamere u smislu QE, microlensingu i sl, pretpostavka je da obe kamere imaju istu osetljivost - QE od 50% kao sto smo naveli na pocetku.

Ova prica je cesta zabuna sa F/brojem teleskopa i "brzinom". Hajde da na momenat izbacimo iz glave F/broj i da pogledamo sta se desava u zavisnosti od 3 parametra koja igraju ulogu u ovoj prici - znaci samo njih variramo a sve ostalo podrazumevamo da je jednako (obicno nije i treba uzeti u obzir u racunicama - QE senzora, centralna obstrukcija, reflektivnost ogledala, transmisivnost stakla i sl, al da bi objasnio princip, uzecemo da je u ovom slucaju jednako).

Uzmimo recimo teleskop precnika 100mm i 1000mm fokalne duzine i kameru od 4um piksel. Sta ce se desiti ako smanjimo fokalnu duzinu na pola? Pa rezolucija snimka ce se umanjiti za pola i sada ce piksel pokrivati duplo vise neba po horizontali i po vertikali - sto cini x4 vise neba (povrsinski) - a samim tim ce pokupiti i x4 vise fotona sa ujednaceno osvetljene mete (recimo neke magline koja je relativno ravnomerno osvetljena - napomena ova prica vazi samo za extended objekte ne i za same zvezde, tamo rezolucija ima drugi uticaj i pricu). Znaci skratili smo fokalnu duzinu na pola i dobili x4 svetlosti po pikselu - ubrzali smo sistem cetiri puta i to ne koristeci F/broj u razmatranju nego samo odnose povrsine (rezoluciju). Da li smo dobili ogovarajuci broj koji se dobije i kada se racuna preko F/broja? naravno F/10 prema F/5 daje x4 vecu brzinu (10/5 pa na kvadrat). Jeste li se zapitali odakle kvadrat kod upotrebe F/broj racunice? On dolazi zato sto je u pitanju povrsina a f/broj ima jedinice duzine (precnik otvora i fokalna duzina).

Znaci sta se zapravo desilo smanjenjem fokalne duzine?: rezolucija opala za pola a svetlosna moc sistema otisla gore x4

Uzmimo sada taj isti teleskop i povecajmo piksel na 8um. A ostavimo precnik objektiva i fokalnu duzinu istom, znaci to ne diramo. Sta ce da se desi? Pa prvo sto cemo da primetimo jeste da ce rezolucija snimka pasti na pola od originala. A signal? pa on ce kao u slucaju binovanja - biti x4 veci, jer je povrsina za sakupljanje isto x4 veca. To je apsolutno isti efekat kao kod prethodnog slucaja. znaci rezolucija opala za pola a svetlosna moc otisla gore x4 znaci dobili smo isti efekat sa F/10 kao i sa F/5 samo zato sto smo koristili x2 vece piksele umesto da za iste piksele smanjimo fokalnu duzinu. Znaci F/10 i F/5 sistemi mogu da imaju istu svelosnu moc ili brzinu ili kako god hoces da to nazoves i to pri istoj rezoluciji.

Znaci 150mm F/10 moze da ima istu svelosnu moc kao 150mm F/5 pri istoj rezoluciji (sa kamerom koja ima x2 vece piksele). a 200mm skuplja vise svetla od 150 znaci da na toj istoj rezoluciji 8" F/10 ima vecu svetlosnu moc. (Do ovog zakljucka se moze doci ako se proba akrobatika od gore sa promenom velicine objektiva i velicine piksela).

I na kraju zasto se kaze da je F/5 isto brz kao drugi F/5. recimo 200/1000 i 100/500. Pa ostavi velicinu piksela istu i da vidimo sta ce da se desi. krenimo od 100/500 i povecajmo prvo fokalnu duzinu na 1000 - rezolucija skace x2 znaci da se po pikselu skupi x4 manje svetlosti. Zatim povecajmo precnik objektiva na toj istoj rezoluciji x2 - sakupljamo x4 vise svetlost. Znaci umanjimo kolicinu svetlosti za x4 kad povecamo fokalnu duzinu, a onda uvecamo kolicinu svetlosti x4 kad uvecamo objektiv. Suma sumarum - ista kolicina svetlosti pada na piksel (mada je rezolucija razlicita izmedju ova dva teleskopa). Znaci kad ne menjas velicinu piksela onda su svi F/5 isto brzi bez obzira na velicinu.

Zato "odgovorno" tvrdim da ce taj Meade 8" F/10 uz odgovarajucu velicinu piksela biti brzi nego 150/750 sa duplo manjim pikselima, a rezolucija ce biti ista.

Uh, da se iskupim za ovoliki offtopic moracu uslikati moj trenutni setup pa okaciti slike, cim bude lepo vreme i budem imao vremena

[kruska]

rezultat vise prethodnih "diskusija" na istu temu...
veci pixel (ako zaprave nije microlensing)=manja rezolucija
manji f= manja rezolucija

nagradno pitanje koliko fotona /sekundi vam je potrebno da biste bili zadovoljni izgledom slike.
I da li je objekat koji snimate dovoljno velik (ili mali) da stane u bar pola vaseg vidnog polja(frame)?
pozdrav svima

[mitja]

Uh covek svaki dan nauci nesto novo. Zanimljiva diskusija. Pravi brainstorming.
Uglavnom... Ovako ja vidim problem sa brzinom. Nemam vremena toliko da se bakcem sa teleskopom od obaveza... Kad se razvedri vazno mi je da na brzinu sklopim moje cedo astromaster brzo okinem po neki filmic. E onda na brzaka odradim kakvu takvu obradu.
Malo karikiram al na svoj racun. Nisam ni znao da ovoliko matematike ima za astrofotografiju sto se tice setup-a za teleskop.
Ovo ja zovem iskustvom.

[Darchy]

@ Vlaiv
I ako offtopic, ovo je (bar za mene) jedan veoma koristan offtopic. Materijal za dumanje i testiranje... hvala za brale!

[Yagodinac]

@vlaiv
Razumem u potpunosti šta si hteo reći i u principu si u pravu. Međutim upotrebio si pogrešne termine, F10 Meade NIJE brži od F5 newt-a jer je termin "brzina" ovde isključivo fotografski termin, a on zavisi isključivo od f-odnosa. Govorimo o brzini instrumenta kao  osobini samog instrumenta a ne sklopa instrument + kamera.

Inače tvoje (oštroumno) zapažanje o površini, količini svetla i ostalom je i suština f-odnosa: to su napravili fotografi s kraja XIX veka da bi bezbolno preračunavali vreme potrebno za izlaganje u zavisnosti od upotrebljene blende. Dva stopa razlike je 4x razlike u brzini a ujedno i u površini. Priču samo komplikuje uvođenje kamere i njenih piksela, jer to je tek Pandorina kutija. Ima kamera koje istrpe 30 hiljada fotona po pikselu da ne izgore, ima koje ne mogu ni trećinu toga. Zato ja kameru nisam ni uzeo u razmatranje već govorim samo o instrumentu.
Dakle slažemo se oko svega a razlike proističu iz terminologije  Ja sam dugo u fotografiji pa razmišljam na drugi način, a vidim da tebi matematika nije strana, i eto, obojica smo nekako u pravu 
Po meni je ispravnije reći Meade plus adekvatna kamera je brži. Ali to onda znači da na mali refraktor možeš da staviš kameru visoke rezolucije, ili na Meade kameru sa pikselima kao mušice, pa da dobiješ rezultat koji je potpuno nevezan za prirodu samih instrumenata, tako da je u suštini priča možda malo deplasirana. U suštini sve ispada da je veća apertura bolja 

[vlaiv]

@Yagodinac

Da, terminologija je totalno zeznuta. Ja se zalazem za uvodjenje neke astrofotografske mere, nesto poput svetlosna moc sistema, ili tako nesto, da zameni brzinu samog instrumenta kada se prica o duzini ekspozicije za astrofotografiju. Ima par nacina da se pristupi tome, a mozda je najkorisnija neka mera poput "Cist precnik objektiva @rezolucija" ili nesto slicno (cist precnik bi bio ekvivalentan precnik bez obstrukcije i sa korekcijom za reflektivnost ogledala i slicno). Ono sto mi je ideja jeste da kad neko uradi neku sliku i navede svetlosnu moc sistema, da bilo ko drugi pogleda tu sliku i moze da proceni nesto tipa "Aaaa meni ce sa mojim setupom trebati x2 vremena da dobijem priblizno dobro ili trebace mi samo pola vremena za nesto tako" .

Al sustina je da uz odgovarajuci setup Darchy sa ovim teleskopom ne treba da brine ni oko "brzine" (tj svetlosne moci) teleskopa/setupa ni da preterano brine oko mount-a i eventualnog vodjenja, jer sve zavisi kako upari kameru sa teleskopom odnosno od rezolucije na kojoj snima (cak za mount ovaj teleskop ima prednost zbog kompaktnosti). Jedino sto treba voditi racuna je koliko je korisno polje - dzaba kamera sa velikim pikselima ako se iskoristi samo centralnih 500x500 piksela.

[VaskoGM]

@Vlaiv,
Vrlo lepo. Razrešili smo terminološku zabunu ali sada ti je preostalo da završiš posao do kraja i izvedeš nam konkretnu formulu!
Da je isprobamo u praksi i budemo pioniri u primeni iste.

[mitja]

Ovo je za jedan ozbiljan clanak... Sa svim upustvima i formulama.

[spadej]

Mislim da bi pre toga trebalo da se negde okupimo i teoriju isprobamo u praksi.

[vlaiv]

Ne znam na koju formulu mislite Mozda onu sa kiselom vodom i casama, samo ta formula se mnogo bolje objasnjava
ako je pivo u pitanju. Onda svakako vredi da se nadjemo i isprobamo u praksi kad se odredjena kolicina piva sipa podjednako
u case sta ce se desiti

Salu na stranu, ovde ima samo jedna formula koja je bitna u citavoj prici, sve ostalo je primena iste, a mislim da je opste poznata.
Ako nije, da je navedem:

Rezokucija u ark sekundama po pikselu = 206.3 x (velicina piksela u mikrometrima) / (fokalna duzina teleskopa u mm)

Kad znate rezoluciju na kojoj snimate, posle je sve lako
Recimo ako znate parametre mount-a mozete izracunati maksimalnu duzinu ekspozicije bez vodjenja a da ne dodje do deformacije zvezda.

Ne bi bilo zgoreg da mozda pokrenemo jedan thread oko formula za izracunavanje raznoraznih stvari vezano za astronomiju, pa da ostavljamo
poznate formule, izvodimo nove i gde cemo moci da pitamo kako se sta racuna (ako vec nema, nisam ni gledao)?

[kruska]

https://starizona.com/acb/ccd/calc_pixel.aspx

[VaskoGM]

Ja sam mislio na ovu formulu koju si u sledecm citatu opisao, odnosno da to i jeste glavna poenta celog izlaganja:

Ja se zalazem za uvodjenje neke astrofotografske mere, nesto poput svetlosna moc sistema, ili tako nesto, da zameni brzinu samog instrumenta kada se prica o duzini ekspozicije za astrofotografiju. Ima par nacina da se pristupi tome, a mozda je najkorisnija neka mera poput "Cist precnik objektiva @rezolucija" ili nesto slicno (cist precnik bi bio ekvivalentan precnik bez obstrukcije i sa korekcijom za reflektivnost ogledala i slicno). Ono sto mi je ideja jeste da kad neko uradi neku sliku i navede svetlosnu moc sistema, da bilo ko drugi pogleda tu sliku i moze da proceni nesto tipa "Aaaa meni ce sa mojim setupom trebati x2 vremena da dobijem priblizno dobro ili trebace mi samo pola vremena za nesto tako" .

Ne bi bilo zgoreg da mozda pokrenemo jedan thread oko formula za izracunavanje raznoraznih stvari vezano za astronomiju, pa da ostavljamo
poznate formule, izvodimo nove i gde cemo moci da pitamo kako se sta racuna (ako vec nema, nisam ni gledao)?

Posto je koriscenje osnovnih formula koje ovde pominjes esencijalno za pravilan rad sa kamerama i optikom, racunam da je inace sigurno vec dosta nas upoznato sa tim kalkulacijama.
Ali sigurno podrzavam da otvoris konkretno takvu temu (koja bi valjalo da bude trajno zakucana od moderatora) kao podsetnik i prirucnik za sve nas.

[kruska]

jel bi to mozda trebalo staviti  scriptu sa kalkulatorima

[vlaiv]

Pa imam ideju za dve formule (obe se lako izvode).

Prva je zavisna od rezolucije, druga je nezavisna.

Znaci za prvu varijantu mozemo da napravimo velicinu koja bi u sustini bila sledece:

"Cista povrsina" objektiva x QE senzora @ rezolucija za odredjeni band pass. Malo je teze napraviti za citav opseg od recimo 400-700nm zato sto QE senzora varira preko opsega od recimo u proseku 50-60% na maksimumu do nekih 20-30% na "rubovima", zato je mozda bolje govoriti o band pass - pa makar bandovi bili R, G i B 600-700, 500-600, 400-500 recimo, ili opet da se uzme neka sredja vrednost QE preko celog opsega (moze recimo minimum, srednja vrednost ili mediana ili tako nesto - otvoreno za diskusiju sta je bolje i reprezentativnije). Isto tako problem je sa cistom povrsinom jer kod reflektora reflektivnost ogledala u zavisnosti od premaza varira (mada ne tako izrazeno kao QE senzora).

Evo recimo primera za Meade i 150 F/5 na istoj rezoluciji (od recimo 1"/piksel) za ovu formulu. Kao pretpostavku cemo uzeti i da su oba senzora QE 40% (po bilo kom od gore pomenutih kriterijuma, ovo inace otprilike odgovara upotrebi sledecih senzora na ovim teleskopima:  Kodak KAI11002M (9um piksel), Sony ICX 814 (3.6um piksel) ). Takodje pretpostavka je da su na ogledala 94% refleksivnosti, a da je korektor na Meade 99.5%).

Meade: Primarno ogledalo: 203mm, centralna obstrukcija: 76mm, 2xogledalo po 0.94 i jedan korektor po 0.995 daje cistu povrsinu od: 244.67 cm²
SW Newton: Primarno ogledalo: 150mm, centralna obstrukcija: uzecemo da je 25% (ne mogu da nadjem nigde na netu kolika je zapravo) znaci, 37.5mm, i 2xogledalo po 0.94 (bez korektora) daje cistu povrsinu od 146.39 ²

Znaci da ce Meade za x0.6 vremena napraviti sliku "iste osvetljenosti"

Cisto da ubacimo u racunicu i GSO RC 8" (licno zbog mene, bacio sam oko na njega, sad samo cekam da se "sloze zvezde" za nabavku).
Primarno ogledalo 203mm, centralna obstrukcija 90mm, 2xogledalo po 0.99 (GSO ima dialektricna ogledala i na primaru i na sekundaru), a za njega bi za rezoluciju od 1"/pixel odgovarala kamera od 7.6 um - recimo Kodak KAI16070M (7.45 um piksel).

Cista povrsina za GSO RC je: 254.86 cm²

Sto je najbolje u ovoj grupi od 3 (to je generalno zahvaljujuci dielektricnim ogledalima, inace bi bio iza Meade da koristi obicne/napredne premaze)

Sad na drugu formulu, ona ne zavisi od rezolucije, znaci mogu se porediti bilo koje 2 kombinacije - teleskop/kamera da bi se stekao utisak o brzini ekspozicije nevezano za rezoluciju (znaci, na jednoj slici ce biti vise detalja, i objekt ce biti krupniji, al nas zanima samo vreme ekspozicije).

Ova formula je malo "komplikovanija" al je isto tako moguce lako izvesti. Treba samo da primetimo sledece:
- Jacina osvetljenja linearno raste sa porastom ciste povrsine teleskopa
- Jacina osvetljenja opada sa kvadratom fokalne duzine (2 puta veca fokalna duzina ce dati sliku koja raste 2 puta po vertikali i 2 puta po horizontali - znaci bice na 4 puta vecoj povrsini pa je po jedinici povrsine 1/4 svetlosti)
- Jacina osvetljenja raste sa kvadratom velicine piksela

Stoga bi formula bila: Cista povrsina teleskopa x (velicina piksela)² x QE senzora / (fokalna duzina)²

Formula ima jedinicu mere - povrsina. Znaci mogli bi je interpretirati kao normalizovana povrsina za sakupljanje svetla ili tako nekako? Prosto nisam siguran kako bi se interpretiralo, al jedno je
sigurno, vrednost dobijena iz formule moze direktno da se poredi sa drugom vrednoscu i dace odnos vremena potreban da se postigne isti nivo signala na dve slike (sam kvalitet slike ce zavisiti i od shuma vezanih za sisteme, znaci on nije u ovoj racunici - ovo je samo racunica odnosa visine signala).

Znaci ako jedan sistem ima vrednost 20000 a drugi 10000, prvi ce za duplo manje vremena skupiti isto signala koliko i drugi. Ova velicina je obrnuta od brzine ili F/broja - ovde je veci broj - veca svetlosna moc i veca brzina, kod F/broja je veci broj - manja svetlosna moc i manja brzina (valjda se zato i pise F/brzina umesto F brzina )

Generalno gledano druga formula je ista kao prva samo sto je kod prve receno da je rezolucija ista, pa je odnos (velicina piksela / fokalna duzina)² izbacen iz racunice jer ima istu vrednost za oba sistema, bez obzira na to sto velicina piksela i fokalna duzina ne moraju biti iste, bitno je da je njihov odnos isti.