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关于天文CCD和CMOS的几项指标的讨论

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宋城冬叶 发表于 2015-6-27 18:29 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国–河南–郑州 电信

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我一直觉得天文摄影最重要的指标是灵敏度，其次是信噪比，灵敏度又取决于QE和像素密度。而天文专用的CCD可以通过像素合并来成倍增加灵敏度，单反和微单却不能。所以单反和微单QE和像素双高的情况下，尽管又有着很低的读出噪声，信号可以放大很多倍即能用很高的ISO，但是其灵敏度却并不高，这样的机器在拍银河等单张照片时有巨大的优势，但在需要多张叠加后出图的深空摄影方面效果未必就能干过那些QE较低，但单位像素面积却很大的老机器。
而天文专用的CCD因为可以像素合并，所以像素面积并不会成为优势，QE高的绝对胜出。


是不是这样，请老师解答

灵敏度, 信噪比, 单反, 如何

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购买望远镜就在牧夫天文商城
crazygame12345 发表于 2015-6-27 18:52 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 教育网/兰州大学
本帖最后由 crazygame12345 于 2015-6-30 15:20 编辑

楼主既然最后只想让我们同意你的观点的话

我只好顺从了


楼主说的都是对的
楼主说的都是对的
楼主说的都是对的
重要的话重复三遍

完事！
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-27 21:41 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
crazygame12345 发表于 2015-6-27 18:52
没找到一句靠谱的。。

我一直觉得天文摄影最重要的指标是灵敏度，其次是信噪比，灵敏度又取决于QE和像素密 ...

请教软bin的方法，这对我来说太重要了，我一直以为像素合并是天文CCD的专项呢。
由于我器材差，大面积的像素对我来说很重要，大像素配中焦镜头拍拍广域成功率高啊。
大口径谁都知道好，可价格也高啊，另外赤道仪也受不了，真升级了那重量又让人受不了，毕竟只是玩玩，花费太多了也就没意思了，说到底天文摄影不就是模仿么？
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-27 22:03 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
我一直纠结于高像素芯片对镜头和赤道仪的严格要求，如果能和CCD一样进行有效的像素合并，那么拍一些低分辨率的图是完全就可以满足我的要求
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crazygame12345 发表于 2015-6-27 22:25 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 教育网/兰州大学
本帖最后由 crazygame12345 于 2015-6-30 17:09 编辑
宋城冬叶 发表于 2015-6-27 21:41
请教软bin的方法，这对我来说太重要了，我一直以为像素合并是天文CCD的专项呢。
由于我器材差，大面积的 ...

楼主既然最后只想让我们同意你的观点的话

我只好顺从了


楼主说的都是对的
楼主说的都是对的
楼主说的都是对的
重要的话重复三遍
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rarahaha2 发表于 2015-6-27 23:12 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 263网络通信电信数据中心
天文摄影的三大圣杯：信噪比、解析力、广视野----王为豪
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maasai 发表于 2015-6-27 23:21 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信
和主题无关，突然想到，对于动态范围，为何不能等满电荷后向前进位并清零后重新计数呢，这样就不会有溢出问题了。
没仔细研究AD位数问题，只是偶然的想法。
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-28 04:49 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
crazygame12345 发表于 2015-6-27 22:25
没别的方法，拍完了缩图出片就可以

我觉得后期缩略是远不可能和像素合并相同的：因为就单个像素而言，要想其感光产生信号是有最低要求的，就这是灵敏度，如果达不到其最低照度，根本就不会有信号产出。而2*2像素合并后，这时的新的一个像素接受到的光子数是原先的4倍，本来4个像素分别都不能感光的暗弱信号在像素合并后就可以有信号稳定的输出了。这是任何后期都无法取代的。
也是CCD芯片比CMOS芯片的重要一个优势
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libert 发表于 2015-6-28 14:54 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–杭州 电信
本帖最后由 libert 于 2015-6-28 14:56 编辑
crazygame12345 发表于 2015-6-27 18:52
没找到一句靠谱的。。

我一直觉得天文摄影最重要的指标是灵敏度，其次是信噪比，灵敏度又取决于QE和像素密 ...

猫能给个天文CCD vs 单反的结论吗 哪些方面各有优劣

我也一直觉得很多人对于读出噪音太过看重了。。。。用天光压掉是对的....
ISO的话... 其实很多情况下拍到比信噪比更重要

voidshatter最近拍的那张  ISO12800*256*4s的星野也是这么个道理。。
我觉得很多时候叠加的太多了不一定有用...
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-28 19:47 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
crazygame12345 发表于 2015-6-27 22:25
没别的方法，拍完了缩图出片就可以

并不赞同，后期缩图完全不能替代像素合并。首先CCD和CMOS都是有最低照度的，低于此照度下是不会感光产生信号的，在拍摄暗弱的天体时，天体的亮度常常过于暗弱达不到产生信号的阀值，这时就不会有信号输出，解决的方法只有长曝积累足够的光子。但如果器材精度不够，可想而知，在某一像素接收光子达到阀值前，目标偏移出去了，曝光也就白废了。而这时如果采用像素合并的话，由于面积的增大，首先接受到的光子倍增，一方面达到阀值的时间成倍缩短，另一方面更大的像素面积允许更大的偏移量，从而大大保证了出片的效率。大像素的优势就在于此。这也是我说灵敏度重要的原因。

所以我觉得如果器材差，就更应该选用像素低的单反
至于天文专用CCD，还是那句话，由于其具有像素合并功能，大像素和小像素相比没有任何优势。

这也是我发此贴讨论的原因，希望大家根据器材选择合适的CCD
至于CCD以外的其他因素，不在此贴讨论之列

观点如有错误，还请老师指正。
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time2k 发表于 2015-6-29 11:24 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 电信/搜狗公司电信节点
可想而知，在某一像素接收光子达到阀值前，目标偏移出去了，曝光也就白废了 ------- 偏移原因先解决，不然用什么都没用，现代导星技术，0.01个像素的最大偏移误差不是梦

点评

宋城冬叶
你或许很有钱，可以上精度很好的赤道仪，但人们并不一定都和你一样。 我发贴的主要目的就是为了器材的合理搭配，当赤道仪精度不够或镜子分辨率较低，配个像素很高的单反，就不仅仅是浪费了，而是狗咬刺猬无处下嘴。  详情 回复 发表于 2015-6-29 12:43
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 12:43 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
time2k 发表于 2015-6-29 11:24
可想而知，在某一像素接收光子达到阀值前，目标偏移出去了，曝光也就白废了 ------- 偏移原因先解决，不然 ...

你或许很有钱，可以上精度很好的赤道仪，但人们并不一定都和你一样。
我发贴的主要目的就是为了器材的合理搭配，当赤道仪精度不够或镜子分辨率较低，配个像素很高的单反，就不仅仅是浪费了，而是狗咬刺猬无处下嘴。
这就像耕田只需要用台拖拉机，而不是法拉利。
当然，你也可以把路先修好，然后在路上开法拉利，但这种方法不适合我等屌丝

屌丝追求的是如何发挥好手中的低端器材，仅此而已。
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time2k 发表于 2015-6-29 16:08 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 电信/搜狗公司电信节点
eq-3d+电跟算不算低端，后心发冷兄调试后还是可以达到很好的精度的，之前他发过不少帖子，可以参考下，低端不一定意味着低性能，开动脑筋，多练多学，总可以发挥出最大性能。
我是鼓励用好手头器材的，而且现代导星方法，可以达到次像素级别的精度的，这不是说买了高端才可以达到，飞利浦500nc摄像头甚至都可以。这在人肉导星时代是不可想象的

点评

宋城冬叶
属于低端，可是还是要看焦距和重量，但轻载短焦和重载长焦对精度的要求就完全不是一个档次，更何况精度的提升是非常困难的，但大像素的单反却往往是价格上的更低廉，何苦花高价买不适合自己用的东西呢？  详情 回复 发表于 2015-6-29 16:39
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 16:39 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–三门峡 电信
time2k 发表于 2015-6-29 16:08
eq-3d+电跟算不算低端，后心发冷兄调试后还是可以达到很好的精度的，之前他发过不少帖子，可以参考下，低端 ...

属于低端，可是还是要看焦距和重量，但轻载短焦和重载长焦对精度的要求就完全不是一个档次，更何况精度的提升是非常困难的，但大像素的单反却往往是价格上的更低廉，何苦花高价买不适合自己用的东西呢？
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椰风123 发表于 2015-6-29 18:16 | 显示全部楼层 来自： 美国
本帖最后由 椰风123 于 2015-6-29 18:19 编辑
宋城冬叶 发表于 2015-6-28 19:47
并不赞同，后期缩图完全不能替代像素合并。首先CCD和CMOS都是有最低照度的，低于此照度下是不会感光产生 ...

楼主一直强调低端器材，和不说说自己现在用的，或者计划用的是什么器材，才好有的放矢地讨论。另外，都用上天文CCD了，难道还会用80eq和eq1来拍摄？

另外如果是新手用的是低端器材，估计拍来拍去都是M42，M31，M45这些常见目标，根本不至于暗弱到达不到阈值的地步。

如果说单反CMOS的话，其实楼主问来问去其实就是想让别人肯定他的想法：单反没法合并像素，所以大像素低密度好。但是大像素的单反都是旧型号（索尼A7s除外，不过想来用低端器材的也不会考虑这个相机），新机都动不动就1600w，1800w甚至2000w以上像素。新机器的技术进步，早就补充了相对旧型号大像素的劣势。

点评

宋城冬叶
这位前辈，我觉得未必是这样子，在日常摄影中新机器的胜出并不能说明在天文摄影上就占有优势，我看很多新机型的CMOS折算成灵敏度后还不如一些老机器。至于阀值，我觉得更是无处不在，拍任何天体在在曝光不足时细节就  详情 回复 发表于 2015-6-29 19:25
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 19:25 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
椰风123 发表于 2015-6-29 18:16
楼主一直强调低端器材，和不说说自己现在用的，或者计划用的是什么器材，才好有的放矢地讨论。另外，都用 ...

这位前辈，我觉得未必是这样子，在日常摄影中新机器的胜出并不能说明在天文摄影上就占有优势，我看很多新机型的CMOS折算成灵敏度后还不如一些老机器。至于阀值，我觉得更是无处不在，拍任何天体在在曝光不足时细节就不会显现，这就是没有达到阀值的体现，而取决于阀值大小的就是灵敏度，不是信噪比。一句话，灵敏度是拍到拍不到的问题，而信噪比是拍好拍不好的问题

我不是很有钱的人，所以也没法把新老机器一一测试，我仅仅是在别人现有的测试结果中做出这样的推测。
究竟是不是这样，我也无法证实，所以才会在此发贴讨论。大家有不同的看法也欢迎探讨，毕竟目的都是为喜欢天文的朋友省点辛苦钱，如果横竖都是新机器好，也不要只说说，起码说明究竟好在哪里？技术上有哪些进步？至少A7S舍弃高像素已经从一定程度上证明了大像素的优势，因为它的灵敏度是相机之王，甚至超过了很多低端的天文CCD。



点评

椰风123
是呀，我觉得是这样子，你觉得未必是这样子。这样泛泛地讨论，谁也没有实在的数据支持，大家都在臆测，猜想，这样的讨论绕来绕去一点意义都没有。疯猫很清晰，科学，具体地点评了你的问题，光明大道不走，绕一圈又回  详情 回复 发表于 2015-6-29 20:52
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crazygame12345 发表于 2015-6-29 20:41 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 教育网/兰州大学
本帖最后由 crazygame12345 于 2015-6-30 17:09 编辑
宋城冬叶 发表于 2015-6-29 19:25
这位前辈，我觉得未必是这样子，在日常摄影中新机器的胜出并不能说明在天文摄影上就占有优势，我看很多新 ...

楼主既然最后只想让我们同意你的观点的话

我只好顺从了


楼主说的都是对的
楼主说的都是对的
楼主说的都是对的
重要的话重复三遍

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宋城冬叶
真丢人啊，弄错字。 不过从现有资料来看，同样的曝光时间，在2*2像素合并后，所拍天体的亮度应该是未合并的4倍。或者2*2像素合并后，拍摄时间缩短到原来的4分之一即可达到未合并的亮度，只是分辨率亦下降为未合并的  详情 回复 发表于 2015-6-29 20:47
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 20:47 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
crazygame12345 发表于 2015-6-29 20:41
我先纠正一个词 ，不是阀值而是阈值，阈值，阈值！

具体的效果你去看看那些广视场的马赛克作品，单帧不 ...

真丢人啊，弄错字。

不过从现有资料来看，同样的曝光时间，在2*2像素合并后，所拍天体的亮度应该是未合并的4倍。或者2*2像素合并后，拍摄时间缩短到原来的4分之一即可达到未合并的亮度，只是分辨率亦下降为未合并的4分之一。缩图能达到这样的效果吗？
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椰风123 发表于 2015-6-29 20:52 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东 联通/数据上网公共出口
宋城冬叶 发表于 2015-6-29 19:25
这位前辈，我觉得未必是这样子，在日常摄影中新机器的胜出并不能说明在天文摄影上就占有优势，我看很多新 ...

是呀，我觉得是这样子，你觉得未必是这样子。这样泛泛地讨论，谁也没有实在的数据支持，大家都在臆测，猜想，这样的讨论绕来绕去一点意义都没有。疯猫很清晰，科学，具体地点评了你的问题，光明大道不走，绕一圈又回到自己的牛角尖上去了。

ccd参数很多，单讨论一个参数意义不大，何不具体说一下，比如说佳能400d vs 700d, 或者尼康d800 vs 尼康d600, 厂家网上数据不少，别人用过可以给点意见，讨论点结果还能给别人参考一下，岂不是更有意义？另外你一直说自己器材低端，具体什么器材说出来，大家对怎么配相机也才能给具体的建议。

点评

宋城冬叶
据我所知，被摄物体是否能被CMOS或CCD拍到，取决于入射光强度、曝光时间、CCD的量子效率和感光芯片的面积。在天文摄影中前者取决于天体亮度和望远镜，在这不作讨论，后两者即QE和像素面积共同决定了芯片的灵敏度。如  详情 回复 发表于 2015-6-29 21:19
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crazygame12345 发表于 2015-6-29 20:53 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 教育网/兰州大学
本帖最后由 crazygame12345 于 2015-6-30 17:10 编辑
宋城冬叶 发表于 2015-6-29 20:47
真丢人啊，弄错字。

不过从现有资料来看，同样的曝光时间，在2*2像素合并后，所拍天体的亮度应该是未合 ...

楼主既然最后只想让我们同意你的观点的话

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楼主说的都是对的
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宋城冬叶
星点的亮度可能没用，但暗弱的星云亮度怎能没用？很多情况下星云的亮度是仅仅略高过背景，亮度再低点那就是没拍到，也就是没达到那个阀值。  详情 回复 发表于 2015-6-29 21:46
宋城冬叶
曝光时间不够，细节不出现，不就是阈值未达到的体现吗？  详情 回复 发表于 2015-6-29 21:06
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