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【期待】数码相机的感光度再提高100倍会给我们带来什么？

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UB0423 发表于 2009-1-23 12:26 | 显示全部楼层 来自： 美国–加利福尼亚州
本帖最后由 UB0423 于 2009-1-23 12:34 编辑

实战例子:

这幅是我拍的SH-240. 用Ha 窄带滤镜 @ 656nm 波段(多数星云的主要发射波段) 累计曝光9小时. STL-11000M 在 656nm的QE是 30% 左右.  假设以后能提高到100%, QE是现在的三倍, 我还是要花3小时. 这样比较明白点了吗?
SH-240-XXXHa-1.jpg
Untitled.jpg
Location: Wildcat Canyon Backyard Observatory
Takahashi FSQ 106ED
SBIG11000M 加filters 一堆
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Wah! 发表于 2009-1-23 12:29 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
我想看论证！ 反方的论证太不严密了！
“答案是否定的.
如果你說1秒的曝光可以完全代替1000秒的曝光, 那就應該可以推導出 1/1000000000秒(甚至更短時間)的曝光可以完全代替 1秒的曝光!
實際如上所說, 減少光子數目, 是會使訊號的隨機性增加, 讓相片因此失真.

另外, 在實際為面, 噪聲是沒可能排除的!
因為只要不是在絕對零度, 噪聲就會產生, 而科學家已經證明絕對零度是沒可能實現的.”

这样的话能让人信服么？极端！非常极端！这可不是做科学的态度哟。做科学应该客观！
非非 发表于 2009-1-23 12:12

                               
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哈哈哈........
首先非非得問自己, 是否相信
"1000秒的曝光, 可以完全由1秒的曝光代替" ? 為什么?

那為什么又不能夠相信 "1000秒的曝光, 可以完全由1/1000000000秒的曝光代替" ? 為什么?

"只要不是在絕對零度, 噪聲就會產生" 這件事情是已經被證實的了, 不信可以自行查書或查網頁.
Wah!
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非非 发表于 2009-1-23 12:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–四川–成都 电信
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UB0423 发表于 2009-1-23 12:39 | 显示全部楼层 来自： 美国–加利福尼亚州
ls...那请问我的光学系统要增大多少倍呢
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Takahashi FSQ 106ED
SBIG11000M 加filters 一堆
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suhuasky 发表于 2009-1-23 12:40 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖南–常德 电信
本帖最后由 suhuasky 于 2009-1-23 12:53 编辑

昨晚想回复这个帖子，刚一会儿就网站瘫痪了，现在就补充一下
其实LZ和非非并没有有把ISO能否100倍提高和提高后能否在极短时间内拍下以前要1个小时或更长时间才能拍到的暗弱天体这个两个概念分开。
1、前者我多次说过，ISO在技术上是有提升的空间，LZ的这一个假设不能否认，新科技也许能做到这一飞跃，这个LZ和非非是否看清楚了我的回帖？
2、深空天体是否会因为ISO的提高而实现1秒内实现以前长时间曝光所形成的图像？这个会有一定的效果，但是也有一个限度，由于ISO的提高而使得曝光时间可以有成效的减少，但别忘记，不要因此而走极端，是有一个范围的，当时间短到不能有效接收到光子时，哪怕你的ISO再高，也只是一个睁眼瞎，也就是Wah! 所说的巧妇难为无米之炊，如果这个不能理解，我就给你举一个例子：
我们要研制一台加工机器，现在每小时能加工100个零件，我们就把它比喻为CCD，现在技术革新能开发出一台每小时产量1000个甚至一万个零件的机器，也就是机器的产能增加了，这个相当于CCD ISO提高了，能接收和转换更多的光子，但是，上游工厂每小时只能为我们提供50个零件的原材料，那么这台机器产能再高，你怎么能在1小时生产出500个零件？（以前5小时才能完工，现在的产能只需要30分钟没错，但是上游只能均匀的提供每小时50个零件的原材料，相当于天体没有这么多光子提供给你），怎么解决这个问题？就是提高上游的原材料供给，对于天体摄影来说，我们就是要收集更多的光子，也就是加大集光面积，也就是镜头的直径，这样CCD才能吃饱，从而保证CCD的处理效能，这样我的结论就是ISO可以提高，但是要想用一秒钟得到以前的ISO曝光一小时的照片，单方面提高CCD的ISO是作用有限的，还是要增大镜头口径，以使两者能够匹配。
我是做电脑的，从这上面也可举个例子，一台电脑的总体速度和性能主要取决于CPU、内存和显卡，单方面提高其中一种配件的配置可以提高性能，但照样有瓶颈，只有三者达到最佳搭配，才能使整体性发挥到最佳。
LZ的设想是很好，但是只从单方面思考问题，没有考虑其他，甚至更重要的因素，这种讨论是容易走到死胡同。

再补充一下，高ISO可以极大缩短曝光时间这个是正确的，前提是该目标能在有效曝光时间能提供足够的光子。任何发光物体都有一个照度，也就是光子密度，CCD的ISO无论提高到什么程度，对于同一照度的物体曝光时间是不能无限缩短的。
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非非 发表于 2009-1-23 12:49 | 显示全部楼层 来自： 中国–四川–成都 电信
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Wah! 发表于 2009-1-23 13:01 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
本帖最后由 Wah! 于 2009-1-23 13:02 编辑

> 相信1000秒可以由1秒替代是因为离光速差很远。   
不明白...

> 至于你举例的0.000000001秒真是我说你极端的原因！试想高速路上 车速是  299 792 458 m / s   那么我在路中间站个0.000000001秒不一定会被撞死，但是站1秒是会被撞死的！
老實說...... 這道數學題, 我真的不懂理解和計算.
Wah!
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suhuasky 发表于 2009-1-23 13:05 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖南–常德 电信
LZ的问题就是集中到了能否在增大ISO后在一秒钟拍到以前一小时能拍到的星云照片效果
其实说了这么多，就是两个问题
1、ISO能否还提高上百倍，这个我相信是技术问题，也不多说了
2、能否一秒钟拍到以前一小时能拍到的星云照片效果，同样很简单，就是星云的光子密度能否和高ISO的CCD相匹配，不匹配只有一个办法，加大镜头口径，如果能作出一个非常大的镜头，这个理想可以实现，但是又违背了LZ的初衷，就是平民化的设备，看来在LZ的条件下是不太容易实现，不过对于月球、大行星这些天体还是有点希望的、
3、结论：要ISO、镜头两者综合考虑。
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 13:07 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳–福田区 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 13:10 编辑

285# suhuasky

致suhuasky：

你举的例子浅显易懂，条理清晰，感谢解答！

1秒钟收集到的光子肯定比1小时收集到的光子少，这是个简单算数问题，没有人否认。

请回到我前面跟Wah!进行的讨论，他已经通过计算告诉我们，1秒钟收集的光子只相当于那张“美丽玫瑰”照片的1/630，如果把它们放大630倍，也就是用高于现在感光度630倍的感光材料，问题就解决了，1秒钟的曝光就可以产生“美丽玫瑰”了。前提是1/630=0的情况除外，噪声问题已经被“假设”排除，或者理解为噪声肯定有但是已经被控制在可接受的程度。

结论就是，1秒钟收集的光子经过放大630倍已经足够产生一张“美丽玫瑰”照片，亦即不需要去曝光1小时了。

上述结论，理性务实、不走极端，逻辑上有问题吗？
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Wah! 发表于 2009-1-23 13:12 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
289# 瓦西里
因為零噪聲的假設是不可能發生.
另外又漏了 "1/630 之後變成零光子(或極少光子)" 的普遍情況.
Wah!
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 13:15 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳–福田区 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 13:19 编辑
289# 瓦西里  
因為零噪聲的假設是不可能發生.
另外又漏了 "1/630 之後變成零光子" 的普遍情況.
Wah! 发表于 2009-1-23 13:12

                               
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再次提醒Wah!，不要走极端!

噪声控制在可接受的程度不是等于零。

1/630有可能等于零但不是绝对等于零。

辩论的逻辑如果走极端，这在辩论赛中是要被“扣分”的哦！
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Wah! 发表于 2009-1-23 13:19 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
請不要把現在長時間拍攝深空天體的科學家和愛好者當成傻瓜.
如果現在需要曝光105分鐘, 才能捕到1個光子的訊號, 去完成他那 "美麗星雲" 巨作, 你認為分成 1/630 後, 還有沒有光子剩下?
Wah!
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 13:21 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳–福田区 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 13:29 编辑

292# Wah!

“如果現在需要曝光105分鐘, 才能捕到1個光子的訊號”

你的这个如果，又是在走极端。

你已经通过自己的计算告诉我们，1秒钟收集的光子相当于那张“美丽玫瑰”照片的1/630，怎么又来假设“如果現在需要曝光105分鐘, 才能捕到1個光子的訊號”呢？？？

你怎么总是前后自我矛盾呢？
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Wah! 发表于 2009-1-23 13:22 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
本帖最后由 Wah! 于 2009-1-23 13:30 编辑

呵呵, 你覺多少才不是極端, 任你開價!

請不要忘了210樓的資訊!
一般類星體每秒少於10個光子射到哈勃太空望遠鏡 2.4米口徑的鏡面上.
半人馬座主星南門二卻可以達到每秒30000000000個光子, 相比之下是明亮得多!
Wah!
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 13:32 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳–福田区 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 13:33 编辑

294# Wah!

请不要漫无边际，更不要扯到“一般类星体和哈勃”，你自己计算的是本帖主题的“美丽玫瑰”。
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nhb4566 发表于 2009-1-23 13:46 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–杭州 电信
請不要把現在長時間拍攝深空天體的科學家和愛好者當成傻瓜.
如果現在需要曝光105分鐘, 才能捕到1個光子的訊號, 去完成他那 "美麗星雲" 巨作, 你認為分成 1/630 後, 還有沒有光子剩下? ...
Wah! 发表于 2009-1-23 13:19

                               
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‘如果現在需要曝光105分鐘, 才能捕到1個光子的訊號, ’这个已经太极端了，请问完成一张照片需要几个光子？需要几个105分钟？
不过已经比你在第170楼说的‘好了, 現在有一顆星, 每一個星期都會發出一顆光子來到我的感光器上面.’进步极大了！
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Wah! 发表于 2009-1-23 14:15 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
本帖最后由 Wah! 于 2009-1-23 14:16 编辑

1.  Kodak KAF-0400 CCD 的像素, 最多裝下 85,000 electrons
http://www.ccd.com/ccd103.html

2.  用 12 bit 的 A/D converter, 也就是把光暗分成 4096 灰階. 也就是說, 平均每加20個電子, 就能增加一級的光暗訊號.

20個電子, 最多由20顆光子造成.
曝光105分鐘收集到20顆光子, 改成一秒鐘曝光, 可以收到多少?
Wah!
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 14:27 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳–福田区 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 14:32 编辑

297# Wah!

“曝光105分鐘收集到20顆光子......”

你为什么总是要把自己憋到一个死角里面去呢？

那张“美丽玫瑰”照片在105分钟只收集了20颗光子吗？？？

如果是20颗光子，它怎么会呈现出“美丽玫瑰”呢？

你怎么就绕不出来呢？
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Wah! 发表于 2009-1-23 14:31 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
我說的是暗的細節, 一張"美丽玫瑰"並不是只有最亮的星光, 還有暗淡的星雲, 不要把相片最暗的部份忽略了!
Wah!
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 14:33 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳–福田区 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 14:37 编辑

299# Wah!

你还是继续走极端，我们只要拍出下面这张“美丽玫瑰”就行了，没有说要把所有暗部细节都要拍下来呀！

别走极端啊！


                               
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