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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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非非 发表于 2009-1-23 14:40 | 显示全部楼层 来自： 中国–四川–成都 电信
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购买望远镜就在牧夫天文商城
Wah! 发表于 2009-1-23 14:42 | 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 14:44 编辑

300# 瓦西里
唉, 那請你在數學, 或者數碼訊號上, 先定義什么是 "美丽玫瑰"
最少提供最暗的細節要是什么數值.
Wah!
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 14:55 | 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 15:47 编辑

302# Wah!

你一会儿是“一星期1颗光子”，一会儿是“105分钟1颗光子”，一会儿是“105分钟20颗光子”，你到底要把自己绕到哪里算完事呢？

你问我什么是细节的定义？这有意义吗？我们就事论事，那张“美丽玫瑰”照片的细节已经让我们很知足了。

而你呢，一直没有回答我们那张“美丽玫瑰”到底吸收了多少颗光子？我想肯定不是20颗光子。

另外提醒一下，你喜欢走极端、说极限，但是一直没有回答83#楼提出的关于极限的反问。

79#楼说：“储存器容量、感光度数值不能超越极限”（zhengfe ）

80#楼问：“请问极限是多少？”（瓦西里）

81#楼答：“記憶體容量(bit數)極限 < 用於記憶的分子/ 原子數目，量子效率極限 = 100%”（Wah! ）

83#楼问：“假设你（Wah! ）说的极限是正确的，请用实际应用的单位告诉我们极限吧，这样会更便于大家理解。请教，一个 0．1立方厘米大小的U盘的极限容量是多少G？一个单反相机全画幅面积大小的感光元件的感光度极限是ISO多少？”（瓦西里）

如果你计算出了上述极限的数值，我想问，我们现在的容量和感光度距离这个极限是很近呢还是很远呢？我猜应该还有相当大的距离吧，也就是说我们在技术上还有很大的提升空间吧！
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Wah! 发表于 2009-1-23 14:57 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
沒完沒了, 告辭.
Wah!
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Panshell 发表于 2009-1-23 15:20 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳 电信

报

本帖最后由 Panshell 于 2009-1-23 15:22 编辑

瓦西里同志，

现在假设对着玫瑰的那块区域曝光1秒钟，那一秒钟进入望远镜系统的光子就是确定的，亮点的细节，光子多点，但周边的暗部，光子就会很少，可能10个以下，再暗点的细节，可能1个光子都没有。

如果连一个光子都没有进入望远镜系统，就算后面的相机再好，也无法探测出来。

这还没有算背景光害，测量噪音，读出噪音，量子效应等实际影响。

所以，如果说相机性能不是问题，能否在一秒内爆到信躁比足够高的细节，关键就在于那个天体细节的亮度，是否暗到一秒钟连一个光子都没有的程度。

按照我的理解，某些暗弱天体，还真是这么暗。包括玫瑰星云。

也许一秒钟没有一个光子，但只要那个信号是存在的，继续曝光就始终可以收集到足够的光子，把信号和噪音区别开来。
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 15:28 | 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 15:48 编辑

305# Panshell

楼上，还是说回那张“美丽玫瑰”吧，它用105分钟曝光绚丽绽放了，吸收了N颗光子（不是20颗），如果改用1秒，则吸收了N/630颗光子，请注意，不要走到“N/630=0”的极端里面去，更何况现在专家始终没有回答“N=多少”？

你说“如果连一个光子都没有进入望远镜系统......”请问这样的“如果”，依据是什么？

你的话反过来说是成立的，即时间越长收集的光子越多，时间越短收集的光子越少，但是这并不能说明在1秒钟的曝光时间里得不到照片所需要的光子。你只是假定得不到，而Wah!通过计算都已经证明可以得到，只是他再次把问题引入极端之后，又自我否定了。
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Panshell 发表于 2009-1-23 15:51 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳 电信
本帖最后由 Panshell 于 2009-1-23 15:53 编辑

深空摄影就是一种信号的测量，它遵循统计原理，也必然要受测量误差的制约。

测量就是这样，原本有一个光子的信号，你不可能一测就一直是1，你可能这次测量到0，再次测量到又2，多次平均才会接近真实的1。世界上很多东西不是连续性的，而是量子性的，光子最小的单位只有1，没有0点几的。

如果忽略测量的限制和物质的量子性，用“N/630=0”的思维去想这个问题，倒也可以钻钻牛角尖。但如果是站在不实基础上继续讨论，就没多大意义了。
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suhuasky 发表于 2009-1-23 16:22 | 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 16:24 编辑

天体没有这么多光子提供？谁说的？
你把一秒看短了！你太小看天体了！  你把光子看大了！这个世界上没有最小的物质   ，光子也不是！也没有最短的时间 ，当然不是一秒，甚至不是光速！
可以这样说吧 。否定一件事情就要证明所有的可能性都是错的！所以否定一件事情的代价是证明所有的可能性不存在！而要证明所有的可能不存在不是一般人可以搞定的！


这个字弄得太大了，看起来很吃力，我这里转述一下
可以说明的一点，象玫瑰星云这样的弥漫天体，光密度是很低的，当然也不是说1秒内就没有光子到达CCD，
那么有多少光子能打到CCD上？要拍出LZ所说的星云照片们使用了多少个光子？我想对于已知的ISO和镜头口径、星云的光子密度是能够被计算出来的，剩下的问题就是当ISO被提高很多倍以后，是否已经满足了这3个条件让我们能在1秒钟拍摄到LZ所说的玫瑰星云的那种效果，这就是一个更有说服力的探讨，LZ和非非有兴趣可以算算看，特别提醒的是我没有否定ISO还可以提高，现在得焦点是集中到后者而非ISO的极限问题，我上面举了几个例子，非非请静下心来看看，无谓的吵闹不能解答问题，我希望看到有深度的讨论。
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 16:29 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–潮州 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 16:34 编辑

308# suhuasky
楼上，请参看前面的讨论LZ做的一个小结，感光度再提高630倍即可，前提是不要走入极端。
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Panshell 发表于 2009-1-23 17:11 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳 电信
本帖最后由 Panshell 于 2009-1-23 17:12 编辑

瓦西里，如果你同意上面所说的测量原理的制约，我可以再进一步的阐述测量误差的影响：

假设相机的性能不是问题，有多少个光子收多少个光子，假设爆光3600s，获得了1000个光子，那每一秒钟获得的光子不会是1000/3600=0.277777个（因为光子的量子性），而会是某一秒钟有一个光子，也可能某一秒三个光子，但也可能某一秒没有光子。

现在又假设有一个天体某细节A和细节B，通过一小时间3600s的曝光，发现A的光子数有1050个，B的光子数有950个，A比B亮，这是接近信号的真实状态。但现在只能曝光一秒钟，某一秒可能会A是0个光子，B是3个光子。这是非常古怪的结果，但却是测量中遇到的实际误差。

所以，如果亮度低到一定程度，无论多神奇的相机，一秒钟根本不足以让我们获得准确地统计，唯有延长测量时间，或者多次测量，才能逐渐地接近真实。
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 17:50 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–潮州 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 18:09 编辑

310# Panshell
我完全同意你所说思路，但从务实的角度来说，我们不必再做多少秒、多少光子的假设了，请哪位专家出来计算一下105分钟到底接收了大概多少颗光子吧，以此为基础我们再来推算1秒钟的可能性。你说这样行吗？
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Panshell 发表于 2009-1-23 18:02 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳 电信
从理论上，我已经分析了如果亮度足够低（大部分天体），无论相机如何理想，都不可能在短时间内测量出接近真实的结果。

如果要从务实的角度看问题了，那我看就不需要浪费太多时间在空想相机的性能能达到多少突破了吧。让时间去证明一切，让实践检验真理，似乎才是务实的态度。
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Wah! 发表于 2009-1-23 18:10 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 汇港电讯有限公司
單單看LZ如何回應133樓的實驗請求, 就已經知道LZ有沒有務實態度.
Wah!
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-23 18:12 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳 电信
本帖最后由 瓦西里 于 2009-1-23 18:14 编辑

也好，既然暂时没有哪位专家出来做进一步的演算，我看大家都沉淀一下情绪，梳理一下思路，暂告一段落吧！

作为本帖的LZ，衷心感谢大家的参与，谢谢！

一不留神，整出了一个“观测摄影版”的最热门帖！
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系统5 发表于 2009-1-23 18:45 | 显示全部楼层 来自： 中国–辽宁–沈阳 联通
晕......别论了！！！看贴的都快疯了！！！！！
晕.gif
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故园旧梦 发表于 2009-1-24 01:05 | 显示全部楼层 来自： 中国–福建–三明 电信
本帖最后由 故园旧梦 于 2009-1-24 01:07 编辑

你们越讨论越偏题....
其实这个就是简单的快门速度问题
没必要那么扯...光子什么的...

楼主考虑一下快门速度问题吧...
举个例子：假如，是假如哦...
我在ISO100的时候快门速度要30S才能曝光正常
提升到ISO25600了，快门1/800正常曝光了（也许会更快一些，反正就这个意思）
帖子太长没看全，不知道有没有同学测试一下快门数值和感光度之间的关系，毕竟照片需要曝光正确不是吗...
那么，ISO =N(你自己想的600多倍)
我不知道ISO感光度提高这么多...快门速度跟得上吗?
按照你的情况这样推断....快门速度估计就要上1/N（也许10000也许50000了...)
找你来说几秒钟的时间拍星云，不会过曝咩....

不知道未来会不会出现超牛B的机械...能快门速度能达到1/900000....
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 楼主| 瓦西里 发表于 2009-1-24 01:30 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–潮州 电信
316# 故园旧梦
我们说的1秒就是快门速度啊，当感光度提高630倍之后。
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BA2CR 发表于 2009-1-24 08:52 | 显示全部楼层 来自： 中国–黑龙江–大庆 联通
302# Wah!

你一会儿是“一星期1颗光子”，一会儿是“105分钟1颗光子”，一会儿是“105分钟20颗光子”，你到底要把自己绕到哪里算完事呢？

瓦西里 发表于 2009-1-23 14:55

                               
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Wah只是在打个比方，做个比喻而已，以更清楚地说明问题。
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Wah! 发表于 2009-1-24 08:53 | 显示全部楼层 来自： 中国–香港 有线宽频用户
316# 故园旧梦
老兄不理解, 就不要亂說別人偏題.

問: 一塊餅干, 能夠無限分成一半嗎?

在理想的數學世界, 什么數字都能分一半:
8 / 2 = 4
4 / 2 = 1
1 / 2 = 0.5
0.5 / 2 = 0.25
....


對於射上感光器的光來說, 光是以光子的形式表現出來, 而且是帶隨機性:
8 / 2 = 4
4 / 2 = 1
1 / 2 = 0 或 1
(等號右邊的只是最高概率的光子數目, 並不是絕對的數目!)

---------------------------------------------------

最大的問題是, LZ 一直強調要拍到 "美麗星雲", 卻同時又否定需要長時間曝光以收集足夠的光量, 竟然單靠後期的數字訊號放大就能把無米之炊煮好.
我提出各項資料和計算的證據, 說明對於暗的細節,  1/630 之後出現極少光子量的機會甚高, 他卻只相信什么訊號都不受影響, 要是受影響就被排除掉.
LZ一直憧憬科學的進步, 但是這種選擇性相信的思考方式, 並不是好好學習科學, 為未來科學帶來進步的正確方向.
Wah!
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BA2CR 发表于 2009-1-24 09:13 | 显示全部楼层 来自： 中国–黑龙江–大庆 联通
瓦西里，建议你还是做一下我说的试验吧，ISO 100到ISO 3200感光度提高了多少倍？
然后你用ISO 100 曝光20或30秒，看看能拍下几等星，然后将感光度提高到1600或3200后，将曝光时间也相应缩短，再看看为什么就拍不下来同样的星等？甚至二等星也拍不下来，分析一下为什么？还是那句话，快门速度的问题。按照我们平时的摄影对应关系，ISO 100 曝光30秒（后面光圈不变），那么对应到1600就是曝光大约1.5秒，3200就是大约1/2秒，也就是说1600曝光1.5秒，3200曝光约1/2就可以取得100曝光30秒的效果，情况应该是这样的，但实际情况为什么不是这样？你考虑过了吗？

另外，非非肯定没有看完所有回复的帖子，建议看完所有回复后再跟帖答复。
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