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关于天文CCD和CMOS的几项指标的讨论

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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 21:06 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
crazygame12345 发表于 2015-6-29 20:53
早已解释清楚，能。

亮度没用，有用的是信噪比。至于你说的接收不到信号的条件简直太难发生了

曝光时间不够，细节不出现，不就是阈值未达到的体现吗？
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购买望远镜就在牧夫天文商城
 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 21:19 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
本帖最后由 宋城冬叶 于 2015-6-29 21:26 编辑
椰风123 发表于 2015-6-29 20:52
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 ...

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。如果QE确定，那么像素面积增大一倍，单位时间得到的光线就多一倍，灵敏度也是倍增。可见灵敏度可用像素面积和QE的乘积来衡量。
那么根据资料可查常见的相机的参数来衡量其灵敏度的高低：
450D，像素大小5.1*5.1微米，QE峰值33%，两者乘积853
D5100，像素大小4.7*4.7微米，QE峰值51%，两者乘积1126
20D：1389
5D：1664
6D：1985
NEX3N：1152
A7：1462
A7S：4477
D5200：821
D5300：836
QHY8：3650
QHY22：1628（2*2合并后6512）
结果和目前的口碑基本保持一致
但是和高感的口碑并不一致，我认为高感的好坏决定性的信噪比，而不是灵敏度
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 21:44 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
灵敏度是CCD拍摄暗弱光线的能力的体现，灵敏度高意味着可以有更短的曝光时间。换句话说在天文摄影中，同样的曝光时间，灵敏度高的CCD可以拍到灵敏度低的CCD拍不到的天体细节，这也是像素合并的作用所在，这不可能是后期缩图可以达到的效果。
这也是为什么短曝拍很多张，也叠加不出来细节，因为灵敏度的原因，很多细节根本就未能达到感光的阈值。
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 21:46 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
crazygame12345 发表于 2015-6-29 20:53
早已解释清楚，能。

亮度没用，有用的是信噪比。至于你说的接收不到信号的条件简直太难发生了

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。
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急速流星 发表于 2015-6-29 21:50 | 显示全部楼层 来自： 中国–广西–北海 电信
实际拍摄其实差别都不大。毕竟是同时代产品。单比性能比参数很难有结果。实践才是真理。图片作品比较有说服力。空谈误人
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-29 21:59 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
急速流星 发表于 2015-6-29 21:50
实际拍摄其实差别都不大。毕竟是同时代产品。单比性能比参数很难有结果。实践才是真理。图片作品比较有说服 ...

看指标差距确实不大，而且没考虑到噪声因素，因为老机噪声都偏大。
另外也可以看出来单反和CCD比起来，差距不是一星半点
不过如果考虑到价格因素，有不少老机还是可以一试的。
所以结论实在无法给出，这毕竟是纸上谈兵。
但也能看出来，单反的尴尬，如果花上几大千改机折腾，真心不如直接上CCD。
如果真是穷玩，还是淘淘老机吧。
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椰风123 发表于 2015-6-29 22:07 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳–福田区 电信
宋城冬叶 发表于 2015-6-29 21:19
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 ...

这样的分析靠谱多了，
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椰风123 发表于 2015-6-29 22:12 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳–福田区 电信
宋城冬叶 发表于 2015-6-29 21:44
灵敏度是CCD拍摄暗弱光线的能力的体现，灵敏度高意味着可以有更短的曝光时间。换句话说在天文摄影中，同样 ...

这个真是理论推测，实际情况是，业务爱好者常拍的天体，99%(不说100%不想太绝对)，哪怕是暗弱的深空天体, 市面上的相机都拍得到
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急速流星 发表于 2015-6-29 22:20 | 显示全部楼层 来自： 中国–广西–北海 电信
宋城冬叶 发表于 2015-6-29 21:59
看指标差距确实不大，而且没考虑到噪声因素，因为老机噪声都偏大。
另外也可以看出来单反和CCD比起来，差 ...

感觉老机的确有点吃力。不是qe高或者bin不bin的问题。而是一台相机的整体性能每隔开几年都有很大的变化。时代在变化，尽量买最新型号的来玩。有时真的很难比较，除非你是相机工程师。我们业余最多就是说那不行这不行或者那个好用这个好用这些表面的问题。或者加几个参数广泛讨论。问题是相机工程师一般都不会在业余论坛发表什么…
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路灯侠 发表于 2015-6-30 00:47 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
我觉得的吧，1.环境 2.钱 3.时间 4.技术
环境和时间不用说了吧，钱、技术（拍摄+后期），好比玩网游，RMB玩家+低技术=非R+高技术
还有，玩不是职业，图个乐，或者给自己找不痛快，其实享受的是过程，结果又不是比赛，不赢房子不赢地，星星依然在那里，而人却入土了。
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-30 06:52 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
急速流星 发表于 2015-6-29 22:20
感觉老机的确有点吃力。不是qe高或者bin不bin的问题。而是一台相机的整体性能每隔开几年都有很大的变化。 ...

泛泛而谈就不必了，正如你所说没有证据或理论支撑的观点本来就是一种误导。
我认为，现阶段厂家把CMOS性能的提升用在了更高的像素上（A7S除外），本来QE是提升了，可是由于像素也随之提升，综合起来灵敏度并未提升，价钱却是水涨船高的。如果专门买一台单反拍天文，我没觉得追新有什么必要，有钱还不如直接买个CCD。
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-30 07:18 | 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 22:12
这个真是理论推测，实际情况是，业务爱好者常拍的天体，99%(不说100%不想太绝对)，哪怕是暗弱的深空天体, ...

拍得到肯定是拍得到，关键是需要多长的曝光时间。
拍某一天体，曝光10秒、1分、5分、10分、30分，得到的信息会一样吗？
10秒的照片你拉曲线看有什么细节？没有的话不就是说明没达到阈值、没有拍到吗？
当然举例有些极端，从数据中来看各款相机的差距也没那么大。但是灵敏度确实是决定曝光时间的原因。
一款灵敏度是另一款2倍的相机、其他方面相同的话，使用相同的器材、同时拍摄某一天体时，后者就需要2倍的曝光时间才能累积和前者相同的信息量！

我的观点可以用CCD很简单地验证：一张8分长曝然后缩图4倍的片子和一张2*2像素合并、曝光2分钟的片子，应该完全一样。有条件的朋友可以测试下，看看到底是不是这样。

至于单反方面，比较复杂，因为无法统一设定参数，只能被动设置下ISO，灵敏度高的相机只能体现在更高的信噪比或展现更多的细节上，没有CCD来得直观，需要成组叠加后才能比较出效果。

就我个人的实际使用经验来看，我用过的2台机器之中，D5100比450D确实要好很多，这跟数据是相符合的。
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苏州振旺光电 发表于 2015-6-30 11:38 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州–吴中区 电信
其实楼主的观点 大部分是对的
单纯的讨论摄像头本身：
QE越高越好
噪声越低越好
CCD 硬件bin2后信号提高4倍 读出噪声不变 所以性噪比提高4倍
软件bin2也是提高性噪比 其实和叠加一样 不过只能提高2倍

冷冻天文摄像头最大的优势 是暗电流10X 100X的下降 意味着性噪比10X 100X的增加
所以对长时间曝光来说非常重要

最后能不能出图 就取决于环境了

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宋城冬叶
谢谢版主解答疑惑  详情 回复 发表于 2015-6-30 13:13
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-30 13:13 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–郑州 电信
苏州振旺光电 发表于 2015-6-30 11:38
其实楼主的观点 大部分是对的
单纯的讨论摄像头本身：
QE越高越好

谢谢版主解答疑惑
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crazygame12345 发表于 2015-6-30 15:19 | 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 2015-6-30 07:18
拍得到肯定是拍得到，关键是需要多长的曝光时间。
拍某一天体，曝光10秒、1分、5分、10分、30分，得到的 ...


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

点评

宋城冬叶
长曝20分钟比长曝10分钟多出来的细节也是同样的道理  详情 回复 发表于 2015-6-30 16:15
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crazygame12345 发表于 2015-6-30 15:21 | 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
苏州振旺光电 发表于 2015-6-30 11:38
其实楼主的观点 大部分是对的
单纯的讨论摄像头本身：
QE越高越好
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

点评

宋城冬叶
丢不丢人，像个小孩子一样，还把先前的发言全删了  详情 回复 发表于 2015-7-4 19:15
苏州振旺光电
天光也看环境以及是否加了窄带 像拍窄带 一个低读出噪声的相机性噪比会大幅提升  详情 回复 发表于 2015-7-2 11:31
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 楼主| 宋城冬叶 发表于 2015-6-30 16:15 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–三门峡 电信
crazygame12345 发表于 2015-6-30 15:19
标准的深空摄影一张咋地也要拍个5-10分钟吧，你拿个常规的摄星镜拍三十秒一分钟的也好意思出片么。。。
...

长曝20分钟比长曝10分钟多出来的细节也是同样的道理
回复 顶~ 砸~

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苏州振旺光电 发表于 2015-7-2 11:31 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信
crazygame12345 发表于 2015-6-30 15:21
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

天光也看环境以及是否加了窄带

像拍窄带 一个低读出噪声的相机性噪比会大幅提升
回复 顶~ 砸~

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crazygame12345 发表于 2015-7-2 15:28 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 电信
苏州振旺光电 发表于 2015-7-2 11:31
天光也看环境以及是否加了窄带

像拍窄带 一个低读出噪声的相机性噪比会大幅提升

提升单张的曝光时长，总曝光不变即可

然后这个低读出噪声不应该去看写着几个电子，而是去看实际涨落
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苏州振旺光电 发表于 2015-7-3 13:50 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信
crazygame12345 发表于 2015-7-2 15:28
提升单张的曝光时长，总曝光不变即可

然后这个低读出噪声不应该去看写着几个电子，而是去看实际涨落

这些都可以通过数据来分析的
国内还是很少看到这种定量的分析

分享一个PHD作者的定量分析文档
相信对各位非常有用 值得各位深空爱好者好好研究
SNR-Calculator.xls (34.5 KB, 下载次数: 1803)
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