DSLR prestanda på sensor

Digitala systemkameror (ej vanliga digitala med fast optik)
Post Reply
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

DSLR prestanda på sensor

Post by AstroFriend »

Hej!
Fann denna intressanta sida med prestanda på olika DSLR kamerors sensorer. Ser ju väldigt imponerande ut på vissa modeller så man kan ju undra om det stämmer.

http://www.sensorgen.info/

Canons 6D med en Full Well Capacity på över 70k electrones imponerar då sensorns små pixlar bara har en storlek på 6.25my. Tidigare kunde man ha en tumregel att en CCD med 10x10my pix sensor hade en FWC på 100k e (ej antibloom) och berodde nästan helt bara på ytstorleken och om det var med eller utan antibloom. Här har man tydligen med CMOS tekniken löst FWC genom att jobba mer i 3 dimensioner (djupet). QE på 50% dessutom med lågt brus är mycket bra. Synd bara att det bara är 14bits ADC och inte 16bit.

Pentax 645D som är intressant med sin stora sensor 44x33mm verkar ha ett mycket högt brus. Den kan nog tyvärr bara exponera max 30 sekunder om jag tolkat databladet rätt.

På en annan sida har jag sett mätningar som visar att Nikons DSLR sensorer har imponerande rak linjäritetskurva om man jämför med Canons sensorer. Hittar tyvärr inte den länken nu.

Leica har en intressant modell med monocrome sensor (ej den i tabell). Men om nu Leicas sensorer generellt är så brusiga som M9:an i tabellen är de ju inte så intressanta. Ja de är de ju i varje fall inte pga priset och en del annat olämpligt för astrobruk.

Någon annan som sett liknande mätningar utförda av någon annan oberoende?

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
User avatar
stoffe
Posts: 1781
Joined: 2011-12-04 00:36:14
spamtest: JA
Location: Uppsala (UAA)

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by stoffe »

Hej

Jag brukar kika på http://www.dxomark.com/ men de mäter på ett annat sätt än sensorgen. Det som är bra med DxOMark är att de även har objektiv och sensorer och ett överskådligt jämförelsesystem. De har en del kurvor oxå att jämföra med.

Enligt DxOMark så är t ex Nikon D600 sensor den tredje bästa som någonsin tillverkats och D800 nr 2 och D800E nr 1. Jag är benägen att tro på det då det enbart gäller DSLR kameror. Jag äger själv en D600 och är mycket nöjd med den kameran! Av någon outgrundlig anledning så är Canon mycket vanligare än Nikon när det kommer till astrofotografering, jag tror det har med äldre CCD DSLR kameror som var så brusiga i sig (t ex D80 som jag oxå äger ett exemplar utav) att de har för kraftig brusreducering redan från början som ej går att stänga av helt och släcker en hel del stjärnor, känt som Nikon star eater. När Nikon gick över till CMOS sensorer så blev det betydligt lägre brus och bättre prestanda och de svaga stjärnorna fick vara kvar på bilderna :)

De sensorer som verkar leda utvecklingen är Toshiba och efter dom Sony.
Kameror: Nikon D600, ZWO ASI290MM, QHY9
Newtonteleskop: ZW305 12" f/5, Cave Astrola Deluxe B 1965 8" f/8, TS Optics 8" f/4
Refraktorer: Nikon 300 mm f/2.8 + ytterligare några Nikongluggar
Bygger EQMOD-kablar på beställning.
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by AstroFriend »

Hej Stoffe!
Jag har kikat in på dxomark tidigare men kände att deras data var lite svåra att använda ur astronomisynpunkt, men det var ett tag sedan så skall läsa igenom deras sida en gång till.

I början funderade jag också på Nikon mest, men som du skriver hade de problem med "stareater" då. Lite lustigt att CMOS är bättre ur brussynpunkt, alla professionella astrokameror har CCD, även med den CCD sensor som satt i gamla Nikon. Men de är aktivt kylda vilket gör stor skillnad. Hur är det idag med Nikon, finns det bra programvaror för att styra Nikon DSLR kameror? Ser sällan att kontrollprogrammen klarar andra än Canon vad det gäller mer avancerat styrfunktioner. Vilket program använder du till din Nikon?

Även Canons raw-filer är inte helt opåverkade dock betydligt mindre än Nikons raw. Om detta gäller än idag vet jag inte. En sak jag haft glädje av är att Canons backfocus bara är 44mm, det gör att de flesta objektivfabrikat går att montera med adapter på Canon.

Fast det är väl så att man fortsätter använda det kamera fabrikat man är inkörd på, man har ju i regel investerat mycket pengar i objektiv. De flesta problem går att lösa, åtminstonde till viss del oavsett kamera.

När jag för många år sedan träffade någon guru inom utveckling av sensorer sa han att om några år kommer CMOS ha konkurerat ut CCD tekniken. Det har inte skett än inom astronomi och andra tillämpningar där man skall detektera svagt ljus, men får utvecklingen fortsätta så lär det nog bli så. Foveon har ju en intressant teknik där man energiseparerar (färg) fotonerna och man därmed får i varje pixel fullständig RGB data, men fungerar inte så bra i praktiken tyvärr, men andra liknande tekniker är på gång.

Här är några fler länkar med test, mest Canon och CCD teknik jämförelser.

http://www.astrosurf.com/buil/cameras.htm

Lite gamla kameror idag men intressant läsning, de sidor som är på franska får översättas med google translator eller liknande.

http://www.stark-labs.com/craig/resourc ... CD_API.pdf

http://www.stark-labs.com/craig/resourc ... _ATT09.pdf

Jag har själv en Canon 5D mk1, inte så många som använder den men jag fann den ganska aktraktiv med sina stora pixlar och sedan får man ju den nästan gratis idag och den har 24x36 sensor. Sämst är väl 12bit och mycket glow runt utläsningskretsen.

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
User avatar
stoffe
Posts: 1781
Joined: 2011-12-04 00:36:14
spamtest: JA
Location: Uppsala (UAA)

Canon vs Nikon

Post by stoffe »

Det blev visst en Canon vs Nikon diskussion, jag har tillgång till en Canon 40D på jobbet kan jag tillägga som jag fotat mycket med. Jag personligen föredrar Nikon då de kamerorna tilltalar mig bättre av flera anledningar som jag återkommer till.

Canon har de fördelar du nämner,

+
De har tidigt haft bra sensorprestanda och bra rå format på filerna.
Inte mycket att klaga på när det gäller "sensor glow"
Inte heller syns ir-lysdioden som kollar om slutaren är stängd.
Gott om program för att fjärrstyra kameran
Kort backfocus
Lågbrusiga även med tidiga kameror som släpptes på marknaden
Gott om mjukvaruhack, t ex magic lantern och vissa firmwarehack.
Det finns fler som tidigare astrofotat med Canon och det är lättare att se hur någon annan har gjort för att kunna lyckats bra själv

-
Dålig autofokus, få punkter och förmågan att få autofokus att fungera bra i svagt ljus, begränsning på f/5,6 bländaröppning (om man inte köper en 1D)
Utveckligen av sensorprestandan går långsamt och är idag omkörda av Pentas, Samsung och Nikon då de använder sina egna sensorer
Sämre bakåtkompabilitet än Nikon när det gäller objektiv, bara vissa äldre objektiv passar. Tror att gränsen ligger runt år 1988.
Plastigare kamerahus och inte lika bra vädertädade hus som Nikon.
Sämre blixtsystem även om Canon blivit mycket bättre än de tidigare varit

Ska man sammanfatta fördelarna med Canon så tycker jag att deras absolut bästa fördelar är just backfocus och stöd för all möjlig tänkbar programvara.

Nackdelarna är just sensorprestandan som förövrigt är utmärkt men det finns bättre kameror idag och en helt och hållet personlig åsikt är att de inte ligger bra i min hand + lite märkliga menyer och knappar. Det kan vara för att jag är van vid Pentax och Nikon.

Nikon
+
Överlägsen sensorprestanda över alla andra kameramärken. Speciellt när det gäller dynamiskt omfång, där är ju inte ens Canon med och lirar.
Rå formatet på äldre Nikonkameror går bara att spara i 12 bit komprimerat läge, från D7000 och frammåt (kanske även D90) så sparar man fördelaktigt i 14 bit okomprimerat och frågan är om inte det läget är bättre än motsvarande Canon. Där av myten om Nikons dåliga råformat. Läser man på webben så är möjligheten att få fram svaga detaljer och partier betydligt bättre från en Nikon kamera än från en motsvarande Canon. Det har delvis med det bättre dynamiska omfånget att göra och även råformatet.
Autofokus är utmärkt, rekommenderad minsta fulla bländaröppning är f/8 på alla lite nyare kameror och visst fungerar det även med ännu mindre bländaröppning även om Nikon inte kan garantera perfekt fungerande autofokus.
Objektiv från 1959 framåt passar och även gamla autofokus objektiv har full bakåtkompatibilitet. Från 1977 verkar de bli riktigt skarpa.
En inte speciellt viktig punkt men ändå lite kul är att Nasa valt att använda enbart Nikon på ISS och det borde finnas någon anledning till det?
Generellt skarpare objektiv än till Canon, gäller dock inte till allt.
För studio foto, Nikon Creative Lightning system (CLS) är och har varit oerhört bra för blixtfotografering i t ex studio. Det är mycket sällan kameran exponerar fel t ex trots trådlös styrning av blixtar.
Möjligheten att använda ett DX-objektiv på en FX-kamera i kamerans DX-läge.
Det finns hackad mjukvara även till Nikon, googla på Nikonhacker speciellt D5100 ägare bör kolla vad som finns för godis till deras kameror.
Nikon vinner över Canon i många tester som finns på webben. T ex DxOMark eller googla på t ex D600 vs 6D eller proffskameran 7D vs entusiast kameran D7000 där D7000 drar i från.
Något bättre färgmättnad i bilderna


-
Äldre Nikonkameror, t ex D80 har en ir-lysdiod som är till för att kontrollera om slutaren är öppen eller stängd. Efter ca 1 minuts slutartid så syns en liten halvmåne i sidan av bilden då kamerans sensor fångar upp det ljuset. Detta försvann helt och hållet med D7000 och frammåt.
Sensorglow är påtagligt och blir jobbigt efter 30 sek slutartid på D80 vilket är mycket synd då den kameran har ca 60% QE
Alla CCD kameror från Nikon som jag jämfört och hittat data på har hittills varit direkt olämpliga för astrofotografering pga av det höga bruset och en brusreducerings algoritm som gjorde att stjärnorna åts upp av algoritmen. Gränsen går runt 2007/2008 någon gång och ett undatagsfall så sent som 2009 med D3000.
Inte lika mycket rolig programvara som till Canon
Min D80 är ojämn i långtidsexponeringarna, det är olika mycket amp-glow på olika bilder och olika fel hela tiden. Jag kan tänka mig att det gäller för de flesta CCD kameror mellan D40-D80? Rätta mig gärna om jag har fel.

Sammafattningsvis så är Nikons styrka sensorprestanda och autofokus vilket gjorde att jag valde Nikon före Canon som jag faktiskt eventuellt var på väg att byta till innan jag skaffade D600an men jag insåg att det inte fanns större fördelar med ett sådant byte. Nu har jag en kamera som har en 1,5x lägre brus än Canons flaggskepp 5D mk 3 för halva pengarna vilket för mig känns som jag gjort ett fynd och ändå har jag fler megapixlar och fortfarande stora pixlar på 6 micron. Hela upplägget på hur kameran känns i handen, hur menyer fungerar och var knapparna sitter (man slipper bauta ratten på baksidan av kameran och en on/off knapp som är placerad i mitten/underkant av kameran) är oxå en avgörande del. Men hallå! Det är ju fakiskt astrofotografering som vi pratar om här, då tar man inte i kameran så det spelar ingen roll? JO, det är därför man har en DSLR, för att man ska ha den till precis allt även icke astrofotorelaterat och då ska det kännas bra.

Programvara Nikon
Thether Pro - ej testat och läst på så mycket men det ska tydligen funka för astrofoto
Camera Control Pro - Nikons egna programvara, betalprogram och verkar inte funka för astrofoto
MaximDL 5.24 - Har stöd för min nya D600 kamera på pappret men inget mer, fungerar uruselt men fungerade bra för Canon 40D och Nikon D80. Behöver provas ut och utvecklas mer innan det fungerar för D600an, den funkar bra för D800 har jag läst.
digiCamControl - Fungerar med i stort sett alla Nikon kameror och även vissa Canon. När stöd för bulbkabel kommer så är detta programvaran som jag tror kommer fungera bäst som det ser ut nu. Inte alls lika buggig som MaximDL och dessutom gratis.
BackyardNik - Finns inte än på marknaden men kommer i höst, jag är anmäld som betatestare och återkommer på forumet om detta.

Sammanfattningsvis så är det bara MaximDL som jag känner till som kan göra V-kurvor för autofokus.

Programvara Canon
Backyard EOS - Det verkar som ett fantastiskt bra program, hur det funkar med V-kurva och autofokus vet jag ej. Har bara provat lite i betaversionen.
MaximDL - Behöver vara senaste versionen för att fungera med de flesta Canonkameror och man behöver ha EOS utility för att få kameran att fungera. EOS utility kan vara rätt krångligt att installera om man inte har någon installations CD kvar. Lösningen är att lägga till några rader i registret för att sedan låta uppdateringen av Canons mjukvara tro att det redan finns installerat på systemet.
Canons egna programvara - Som jag glömt vad den heter men den kan i vissa fall fungera för astrofotografering.
Nebulosity - verkar vara ett bra alternativ till MaximDL frågan är hur autofokus och V-kurva funkar om det finns en sådan funktion.
AstroArt - Kostar pengar, känner inte till något om dess funktion
Images Plus Camera Control - Samma här, kostar pengar, känner inte till något om dess funktion

Listan blev något längre för Canons programvara än för Nikon. Vissa program klarar båda kameramärkena.

Christian Buils hemsida är bra, google translate behövs ej då det står på både Engelska och Franska i de allra flesta artiklarna. Den engelska texten brukar vara blå eller röd och stå under den franska.

Interesanta länkar till PDF filerna, synd att de är lite gamla och att inte för mig så intressanta kameror var med och jämfördes. Canon 40D har väl runt 25% i QE men klarar sig pga av den är relativt lågbrusig. Jag delar gärna med mig av darksfiler från följande kameror.

Nikon
D600
D80
D3000

Canon
40D

Detta inlägg retar säkert upp en och annan då det mest är Canon-folk här men det är en ren personlig reflektion och en sammanfattning av flera års sökande och läsande om dessa kameramärken och jag har hört mycket klagomål på just Nikon oftast från Canon användare av någon lustig anledning som bara har hört eller tror sig veta saker utan att uppenbarligen inte riktigt ha koll. Kanske inte så mycket här på Astronet men dock lite grann men väl på andra ställen både på webben och i verkligheten. Man håller gärna på sist märke och det finns både för och nackdelar med båda märkena. Inget av märkena är dåliga eller olämpliga för dagtidsfoto och astrofoto.
Kameror: Nikon D600, ZWO ASI290MM, QHY9
Newtonteleskop: ZW305 12" f/5, Cave Astrola Deluxe B 1965 8" f/8, TS Optics 8" f/4
Refraktorer: Nikon 300 mm f/2.8 + ytterligare några Nikongluggar
Bygger EQMOD-kablar på beställning.
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by AstroFriend »

Hej Stoffe!
Jag tror inte man skall hänga upp sig så mycket på vilket fabrikat man köper, tiden går o tekniken utvecklas. Ena dagen är ett fabrikat teknikledande, andra dagen ett annat. När jag valde Canon framför Nikon som jag egentligen tänkt var det för att den på den tiden var mer fördelaktig för astrofoto enligt de krav jag hade. Men inte har jag råd att byta fabrikat fram o tillbaks för mindre fördelar dyker upp på andra fabrikat. Kunde någon få fram en sensor liknande den som Foveon har och andvändbar för astrofoto vore det en klar vinnare. Har man redan en massa objektiv väljer man lämpligen en kamera som passar dom. Har man mycket pengar och kan tänka sig att lägga det på sin hobby tittar man inte på DSLR kameror överhuvudtaget utan köper en dedikerad CCD kamera för astrobruk. Själv tittade jag mycket på digitala bakstycken för mellanformat, en sensor i storleksordningen 36x44mm eller ännu större var lockande. Många har samma sensorer som för dedikerade astrokameror, Kodak eller Truesens som de nu heter. Men utan aktiv kylning blir bruset för högt och få av dom klarar mer än 30 sekunders exponering. De senare modellerna är fortfarande alldeles för dyra för en privathobby, i alla fall för mig. Autofokus, blixtstyrningar och hur knapparna sitter är för mig helt betydelselöst när jag astrofograferar och så fort jag fått bort IR filtret från sensorn är den som normal kamera ganska värdelös. Alla väljer kamera efter sina ideer och behov, jättebra med forum som det här tillex. där man kan ta del av andras erfarenheter och misstag.

När jag la upp den här tråden var det för att visa listan på sensorer och några kommentarer från mig och en undran hur pålitligt det visade datat var. Där nämndes Canon, Pentax, Leica och Nikon. Min tanke var att det kanske kunde vara intressant information för den som skall köpa nytt kamerahus eller byta ut ett tidigare.

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
Corpze
Posts: 1012
Joined: 2012-03-01 04:00:53
spamtest: JA
Location: Arvika

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by Corpze »

Oh vilken trevlig pratstuga :)

Innan jag började med astrofoto så valde jag en kamera som jag kunde få ett ordentligt grepp med, valet blev en Nikon D80 eftersom canon va så små i greppen. Nu förstår jag vad begreppet stareater innebär men trevar på ändå, mot hösten ska det bli en D7100, va inne på en D600 men med mina teleskop så känns det som pengar i sjön då jag inte klarar av att belysa hela chippet.

Anledningen till att jag håller mig till Nikon är (var innan de nu verkar "leda" sensorligan) att jag har objektiv och tillbehör som jag inte har lust med att byta ut...

MVH Daniel
TS N-AG10
Celestron C9.25" XLT
Meade 102mm APO
Astro Systeme Austria (ASA) DDM85
NEQ6 Pro Synscan
Atik 460 EX
SX Filterwheel LRGB Ha O3 S2

http://www.facebook.com/exophotograph" onclick="window.open(this.href);return false;
User avatar
stoffe
Posts: 1781
Joined: 2011-12-04 00:36:14
spamtest: JA
Location: Uppsala (UAA)

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by stoffe »

Hej Daniel, välkommen in i pratstugan :)

Nej jag tycker inte du ska byta märke, du tjänar inget på det. Bara förlorar pengar vilket är tråkigt. Jag håller med dig, jag gillade inte Canons grepp och ingen av mina vänner hade det märket och jag lärde känna en proffsfotograf som hade en D70 när den var ny som förordade Nikon. Samma sak med placering av hur knappar och menyer var utformade och inte heller samma kvalitétskänsla. Ett klassiskt skämt om Canon är deras TV-läge (tror det motsvarar S som i Shutter på Nikon) står för TeleVision :) Det fanns med i någon Kai video från DigitalRev.

Det du kan göra med din D80 är att köra MODE 3, det är välbeskrivet hur man gör tidigare av mig här på forumet. Eller så kör man med stareatern på, så himla farlig är den ju ändå inte. Jag har en tidig D80 och om du har en senare modell av D80 så är amp-glow problemet mindre. Tror vi diskuterade detta i en tidigare tråd.

Astrofriend, kika på Sigmas DSLR kameror. De har modeller med Foveon X3 sensorer, det är jätteliten marknad tyvärr och inte ens cyberphoto säljer dom.

Ett alternativ till D7100 är D7000 som fungerar utomordentligt bra för astrofoto, kanske den mest prisvärda APS-C kameran på marknaden som lämpar sig för astrofoto om man tycker sensorprestanda är viktigt. Den är ett par år gammal men före sin tid på många sätt.

Ska man köpa en dedikerad astronomisk kamera så kan man ta sig en titt på en lite äldre kyld CCD kamera. De med parallellport brukar gå för billiga pengar, filterhjul och filter kostar fortfarande en slant.
Kameror: Nikon D600, ZWO ASI290MM, QHY9
Newtonteleskop: ZW305 12" f/5, Cave Astrola Deluxe B 1965 8" f/8, TS Optics 8" f/4
Refraktorer: Nikon 300 mm f/2.8 + ytterligare några Nikongluggar
Bygger EQMOD-kablar på beställning.
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by AstroFriend »

Hej!
Lite kompletterande information om sensorer.

Här är data på några vanliga CCD sensorer för att jämföra med tabellen på DSLR sensorerna som jag hade i inledningen:

Truesense (fd Kodak)

Modell, pixel aktiv, storlek my, storlek chip, Full Well, QE, noise, note
Interline KAI-11002 ABA microlens, 4008x2672, 9x9, 37.25x25.70, 60000 e-, 50%, 30 e-, total noise
Interline KAI-11002 CBA microlens, 4008x2672, 9x9, 37.25x25.70, 60000 e-, 34 red; 37 green; 42 blue, 30 e-, total noise, color

Full frame KAF-16803ABA microlens, 4096x4096, 9x9, 36.8x36.8, 100000 e-, 60% (550nm), 9 e-, read noise
Full frame KAF-16803AAA, 4096x4096, 9x9, 36.8x36.8, 100000 e-, 52% (550nm), 9 e-, read noise

Samtliga 16 bit ADC

Sensorernas skyddsglas tar 1-2%, man kan få de utan skyddsglas för ökad transmission och minskade reflexer.

I tabellen med DSLR sensorerna är det inte sensortillverkarens uppgifter utan vad man mätt upp som kameran lämnar. Här ingår alla störningar och ev. intern brusreducering.

Vore intressant med motsvarande uppgifter för DSLR sensorn enbart, har dock inte hittat det någonstans, kanske någon annan som har en länk till sådana data?

Sigmas kameror med Foveon sensorn är tyvärr ointressant idag för astronomiändamål då sensorn inte är tillräckligt utvecklad än. Tekniken är dock väldigt spännande.
Här är deras hemsida: http://www.foveon.com/article.php?a=67

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
User avatar
stoffe
Posts: 1781
Joined: 2011-12-04 00:36:14
spamtest: JA
Location: Uppsala (UAA)

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by stoffe »

När jag slog upp sensorn i D80 som heter CCD ICX493AQA som kanske inte är helt obekant då ett par Astronomiska kameror har samma sensor så kan man t ex titta på Starlight Xpress SXVR-M26C som har exakt samma sensor. Den ger en output på 16 bit medans min gamla D80 bara kan spara i 12 bit. Så, är det verkligen 16 bit DAC på alla de sensorer som du listar upp eller är det en extern komponent som kameratillverkaren själv väljer att visa upp? Antingen samplar min D80 ner 16 bit till 12 bit eller så har den bara en 12 bits DAC tänker jag.

Det borde gå att få ut datablad till DSLR sensorer, D600 senor heter t ex IMX128. Den går att googla på och så lägger man till datasheet. Jag tror att det kan stå en del på
http://www.chipworks.com
om DSLR sensorer men det kostar visst lite pengar att läsa vissa artiklar.

Jag passar på att klämma in ytterligare en tankeställning, om man har riktigt kort skärpedjup. T ex Canons 50 mm f/0.95 obektiv, får man verkligen fokus på alla färgerna med foveon sensor om skikten ligger på lite olika avstånd? Eller är det en tankevurpa?
Kameror: Nikon D600, ZWO ASI290MM, QHY9
Newtonteleskop: ZW305 12" f/5, Cave Astrola Deluxe B 1965 8" f/8, TS Optics 8" f/4
Refraktorer: Nikon 300 mm f/2.8 + ytterligare några Nikongluggar
Bygger EQMOD-kablar på beställning.
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by AstroFriend »

Hej Stoffe!
Sonychipet som sitter i Starlight XPress har följande data, har också lagt till en CMOS from Kodak:

Modell, pixel aktiv, storlek my, storlek chip, Full Well, QE, noise, note
Sony CCD ICX493AQA progressive scan, 3900x2616, 6.05x6.05, 23.4x15.6, 25000 e-, 55% peak green, 9 e-, readout noise
Kodak CMOS KAC-12040 CBA microlens, 4000x3000, 4.7x4.7, 18.8x14.1, ?? e-, 47% 540nm, 4 or 26 e-, readout noise, color 8 to 14 bit ADC

Det här är ju nu bara ett axplock och det finns ju många andra saker i chippet som är viktiga. Även utanförliggande konstruktion, till ex. det du nämnde att det på vissa modeller funnits lysdioder som stör sensorn. Min sensor har till ex. duktigt med ampglow.

Rent generellt brukar CCD ha sina ADC utanför som en separat krets som kan vara av olika fabrikat. Säkerligen förklaringen till D80 har 12bit medan sensorn i astronomikameran har 16bit. 16bit är mer komplicerad, kräver kylning av sensorn för att komma till nytta, dyr, drar mer ström och är långsam, inget som man vill ha i en masskonsumtionsprodukt som DSLR kameror är.

CMOS har i regel ADCn inbyggd på chipet, massor av dom som är parallell kopplade. Känns som det måste vara svårt att få alla ADC att ha samma prestanda, om inte syns det som ett mönster i bilden (static noise). Ganska svårt att förstå att det blir så bra bilder med CMOS teknik egentligen.

Att det på DSLR gått ifrån CCD har många anledningar, dyrt, drar mycket ström, behöver kylning för att ge bra prestanda. Dock på mellanformat finner man i regel Kodaks CCD kretsar. De är ju ofta studiekameraror och kan vara anslutna med nätaggregat, ovanligt med kylning av sensorn dock.

Ljusstark optik, har nog glömt bort en hel del viktiga detaljer, men ungefär så här bör det fungera:
Extrema ljusstarka objektiv ger problem med microlinserna på chippet till att börja med, antar att problemen börjar märkas av redan vid f4 (och interference filter fungerar inte alls bra ihop med ljusstark optik). Min gissning är att microlinserna inte kan hantera den ljuskon som f0.95 sänder ut utan att det bara blir ströljus av det. Med telecentrisk konstruktion (knappast möjligt för en sådan ljusstark konstruktion) av objektivet (mer vanligt med digitalanpassade objektiv, har dock ingen aning om hur vanligt det är) kommer ljuskonen att komma in i chipet på ett mer fördelaktigt sätt i ytterkanterna. Leica har sina microlinser specialdesignade för att de i ytterkanten skall kunna hantera ljuskonen på ett mer fördelaktigt sätt, jag tror man kan säga att de tittar snett inåt mot centrum. Digitalanpassade objektiv har för övrigt i regel alltid bättre relexbehandling på de bakre linselemnten för att för hindra reflexioner från CCD/CMOS sensorn. Hade QE varit 100% hade allt ljus absorberats i sensorn med undantag av det som hamnar utanför. Problemen ökar med små pixlar och med de normala färgteknikerna med filter ovanpå pixlarna.

Nu till ev. färgproblem och focus för Foveons energifiltrerade färgsystem:
När fotonerna träffar chippet så kommer de både slumpvis och efter energi (färg) att tränga in olika djupt i chippet (statistiskt som ett moln med droppform sett från sidan för respektive energi), det är det Foveon utnyttjar. Men detta inträngningsdjup är mycket tunt relativt kretsens tjocklek, vill minnas man pratar om någon my, en normal CCD är konstruerad så att all energi (fotoner) dumpas i det aktiva kristallgittret ovanför underliggande funktioner och passiva lager av kisel. Det är nog mer problemen ovan som man får, speciellt om det inte är monokroma sensorer. När man har CCD av backlight constrution har man etsat bort baksidan av chippet och belyser det bakifrån. Man gör det för att slippa att ljuset skall passera alla ledningar som ligger på framsidan av sensorn. Då vet jag att man får problem med interferencer och det betyder att tjockleken inte är mycket mer än ljusvåglängden.

Visste ni föresten att bläckfiskar har backlight konstruktion av ögonen medan vi människor får nöja oss med frontlight system i våra ögon, orättvist va?

För den djupt insatte innehöll nog ovan en hel del fel.

Jag gillar ju inte trenden mot allt mindre pixlar, valde därför en gammal konstruktion med 8my pixlar och stor sensor 24x36. Inget av de objektiv jag har lär ha en spotsize på mindre än 10my ända ut i kanterna. Med drizlle teknik kan jag återfå full RGB upplösning (en 12Mpix sensor för färg är ju bara 3Mpix röd/blå och 6Mpix för grön i verkligheten), om kanske inte alltid så lätt.

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: DSLR prestanda på sensor

Post by AstroFriend »

Ser jag skrev lite fel här, finns säkert många fler men det här upptäckte jag i varje fall.

Skrev att Kodaks CCD sensorer hade 16bit ADC, det var ju fel, den är ju inte intern ADCn. Men de externa har nästan alltid 16bit ADC i astronomiska tillämpningar då de är lämpade för det, mer än 60000e- i Full Well kapacitet. 16bit ger 64000 olika nivåer. Nu är ju signalen analog ut från en CCD sensor och man kanske vill översampla, väldigt ovanligt dock med mer än 16bit ADC. ADCn sitter utanför sensorn, ganska vanilgt har jag sett att det dessutom finns två ADC av olika konstruktioner. En med lägre bitupplösning för snabb utläsning för fokus tillex. och en långsam 16bit för högre precision. Ibland samma 16bit ADC men klockad med olika hastighet.

Kan nämnas att det finns konstruktioner som kallas fotonräknare, egentligen elektronräknare, QE är ju inte 100%, alltså att man kan detektera varje elektron utan utläsningsbrus (nästan). Har skrivit en enklare artikel om en sådan som de har på SU när de detekterar stoft runt andra stjärnor. Jag kan lägga ut den här efter lite uppdatering av innehållet om jag bara visste hur man sparar den här, en PDF fil, någon som kan förklara?

Här är ett företag som jag hade lite kontakt med förr: http://www.andor.com/ , det kan man kalla spännande kameror!

En viktig sak för bruset är att signalen (spänning) ut från CCD sensorn är hög, på Kodak KAF-16803 är den 22myV per e-. Bestäms av CCD sensorns inre kondensatorn som skall vara så liten som möjligt för att maximera spänningen.

Kodaks sensorer har ju innehållsrika datablad till skillnad mot Sony, finns nog men har inte hittat det än. Här fanns uppgifter på hur känsligheten faller med inkommande vinkel på ljuset. För att knyta an till ljusstark optik.

Kodak CCD, KAF 16803 microlens, monochrome:
Vid 25 graders infallsvinkel mot normalen har 10% fallit bort och vid 40 grader 50%. Tydligen har microlenstekniken utvecklats kraftigt under senare år, förr var det mycket värre. Förr 25 grader skulle det mosvara ca f1.1 men det är för de centrala pixlarna, för de i ytterhörnen som får en extra vinkeltillskott blir det värre, speciellt för stora sensorer som den här, 36x36mm. Det är en monokrom sensor.

En reflektion är ju, hur plant är fokusplanet vid full bländaröppning för en extrem lins som vi diskuterat, Canon 50mm f/0.95? Någon som har uppgift?

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
Post Reply