Co oferują nowe chłodzone kamery z matrycami CMOS w fotografii DS?

Share

W najbliższych tygodniach na półkach sklepów astronomicznych pojawią się nowe chłodzone kamery ZWO i QHY z matrycami CMOS firmy Sony. Kamery tego typu coraz lepiej radzą sobie w fotografii DS, przez co stają się coraz bardziej uniwersalne, wykraczając poza fotografowanie planet, Księżyca, czy Słońca. Czy naprawdę można nimi zastąpić kamery DS?

Szum w matrycach CMOS

Niebawem będziemy mogli kupić chłodzoną wersję ASI224 z kolorową matrycą o ekstremalnie niskim szumie odczytu (piksel 3,75, przekątna 1/3") oraz chłodzoną wersję ASI174 oraz kamerę QHY z tą samą matrycą (piksel 5,86, przekątna 1/1.2). Na papierze matryce te wyglądają bardzo dobrze. Jak to wygląda w praktyce?

W matrycach CMOS tego typu mamy do czynienia z Fixed pattern noise (FPN) objawiającym się pionowymi kolumnami (nieco jaśniejszymi, ciemniejszymi od siebie). Ten rodzaj szumu jest stały i może być usunięty przez biasa lub darka. Drugi rodzaj szumu pojawiający się w chłodzonych CMOSach to losowy szum w postaci poziomych linii. Jest losowy i nie da się go usunąć darkiem, czy flatem. Łączenie wielu klatek może go ukryć, choć nie zawsze do końca. Rozwiązania są dwa - albo odpowiedni algorytm w obróbce (najnowsza wersja Autostakkerta2 ma taką opcję) lub zagłuszenie tego szumu jednorodnym szumem tła, co da się np. zrobić w miniCAM5 poprzez użycie większego gainu.

Oprócz szumu w matrycach IMX Sony występuje w prawym dolnym rogu amp glow, który też da się usunąć darkiem. Zarówno ZWO jak i QHY miały problemy z jego ograniczeniem. ZWO trochę go osłabiło, nie wiadomo jeszcze ile osiągnęło QHY w ich nadchodzącej kamerze.

Matryce Sony IMX takie jak IMX174 i IMX224 mają znacznie słabszy FPN w porównaniu do matryc Microna (np. MiniCAM5). Niemniej nie osiągają jeszcze tak jednorodnego szumu jak niektóre kamery DS z matrycami CCD Sony (np. Atik 314L+).

Przykładowe zdjęcia

Na cloudynights James zamieścił surową klatkę mgławicy Rozeta fotografowanej za pomocą ASI174MM. Widać na niej nieco poziomych linii jak i amp glow. Nie miej na finalnym zdjęciu już ich nie widzimy. Czas ekspozycji to 32 sekundy. Drugie zdjęcie tego samego autora prezentuję mgławicę M42.

Na Facebooku Dominique testuje jeden z pierwszych egzemplarzy chłodzonej ASI224. Jak widać po jego zdjęciach chłodzenie ogranicza ilość ciepłych/gorących pikseli. Pozostaje amp glow oraz pasy. Nie miej na szybkim zdjęciu 10 x 60 sekund plejad widać już mgławicę refleksyjną wokół gwiazd.

Nie mogło zabraknąć też Emila, który sfotografował wiele obiektów za pomocą ASI224, PGR Blackfly z IMX249 (wolniejsza wersja IMX174) i innych kamer. Galaktyka NGC 7331 wygląda świetnie już na jednosekundowych ekspozycjach, a na czterech sekundach dobrze wyszła M51.

Nowa technika fotografii DS

Jak widać po przykładach nowe planetarno-DSowe kamery są stosowane w fotografii DS w dość nietypowy sposób. Zamiast kilku długich ekspozycji stosuje się wiele krótkich. Po części wynika to z braku chłodzenia (co niebawem się zmieni), a po drugie z planetarnego warsztatu fotografów. Wiele typowych fotografii DS wykonywanych z ekspozycjami rzędu 5-10minut wypełnia zaledwie ułamek histogramu, przez co kluczowy jest niski szum by po stackowaniu dało się wyciągnąć jak najwięcej detalu. Tylko bardziej profesjonalny sprzęt z kamerami z górnej półki pozwala wykorzystać dużą studnię potencjału kamery do zwiększania stosunku sygnału do szumu pojedynczej klatki poprzez bardzo długie ekspozycje.

Kamery z matrycami IXM Sony idą właśnie w stronę bardzo niskiego szumu odczytu pozwalając redukować czas ekspozycji. Przy kilkusekundowych czasach ekspozycji zbędny może okazać się guiding. Także wpływ seeingu zostanie praktycznie zredukowany do zera co może pozwolić na otrzymanie ostrych, wyraźnych zdjęć obiektów DS robionych na dużych rozdzielczościach (jak w przypadku 40 cm Dobsona Emila).

Tak więc jeżeli chcesz mieć uniwersalną kamerę do fotografii DS jak i Układu Słonecznego to nowe kamery mogą być świetnym wyborem. Musisz tylko uwzględnić że w fotografii DS używa się inaczej niż typowe kamery DS oraz fakt że nie oferują tych samych możliwości co najlepsze kamery DS (plus mają małe matryce).