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Titolo: L'importanza del CCD freddo nelle notturne

Sto facendo prove su prove per eliminare il rumore con il sistema del
blackframe, con ottimi risultati, seppur manuali.
Sono un passo avanti il "BlackFrame NR", il quale non toglie proprio
tutto il rumore.
Avendo perso il blackframe della mia fotocamera, accendo quest'ultima
e mi accingo a realizzarne un altro.
Imposto i soliti 400ASA, 16" e scatto.
Meraviglia: i pixel di rumore sono si e no una ventina, invece del
centinaio e passa del precedente blackframe.
Possibile che il calore influisca cosi' tanto?
Ne scatto un'altra pochi secondi dopo: molti piu' pixel.
Lascio la camera accesa 3 minuti: una infinita' di pixel colorati.
Potete vedere la differenza fra i due blackframe qui:
http://80.181.190.238/index.htm
Tenete presente che il "nero freddo" tanto freddo non e', essendo
stato preso dopo almeno 2 minuti che la camera era stata accesa la
prima volta, e che nella stanza ho circa 26°.
Ora, capisco che il calore influisca sul rumore del CCD, ma qui
esageriamo!
Si passa da pochi punti a una moltitudine di punti, tanto che pensavo
fosse dovuto all'eta' della mia vecchia camera.
Gradirei che qualcuno di voi facesse le stesse prove e le postasse,
tanto per vedere cosa offre il mercato dal punto di vista del rumore.
Ovviamente i possessori di camere con tecnologia NR farebbero bene a
dirlo.
Inoltre: come funziona questo tipo di NR nelle moderne fotocamere?
Nella stessa pagina troverete altre foto molto esaustive sul fenomeno
del rumore.
Naturalmente chi non ha un buon Trinitron dal almeno 17" non vedra'
nessuna differenza fra le foto, e' chiaro.
----
Nero freddissimo:
camera tenuta pochi minuti in frigo
Nero freddo:
camera temp ambiente 25° appena accesa
Nero caldo:
camera tenuta qualche minuto accesa
Nero caldissimo:
camera tenuta qualche minuto accesa sopra il monitor del pc
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(di seguito, per "foto", intendo una notturna vera e propria, con 16"
di esposizione, 400ASA, buio pesto, niente luna, cielo coperto, ore 3
del mattino, ad occhio non distinguo quasi nulla, niente illuminazione
stradale diretta in quanto e' un cortile circondato da palazzi da 6-7
piani).
La camera e' una Olympus C3000z 3Mp sensore 1/1,8"
Foto fredda:
foto con camera appena accesa, nessun NR.
Foto fredda PSP-NR
Stessa foto, con NR del PSP.
Foto fredda BF-NR.
Stessa foto, con Blackframe NR.
(notare che il NR che faccio io e' migliore di quello del BFNR,
soprattutto nel cielo)
Foto calda:
foto con camera tenuta accesa sul monitor del pc, nessun NR.
Foto calda PSP-NR
Stessa foto, con NR del PSP.
Foto calda BF-NR.
Stessa foto, con Blackframe NR.
Ciao

 
http://80.181.190.238/index.htm
Occhio che si tratta di un download di oltre 6MB.
Pensateci 2 volte, con un modem 56k.

 ha scritto nel messaggio
news:3F88B593...@non-occupato.it...


 tutto il rumore.
----------8<----------8<-------------ZAC!---------8<--------8<---------
Molto interessante, penso che lo sarebbe ancor di più poter confrontare 
i risultati con quelli di una macchina con sensore CMOS; il basso 
consumo dovrebbe equivale ad un minor riscaldamento...
E' anche verò pero' che i CMOS di qualità sono montati solo sulle 
reflex, ergo sono esposti solo al momento dello scatto... una 
spiegazione per il basso rumore ? :-P
-- 
Stefano "SteO" Arcidiacono
www.steo.it
 - 
www.gameprog.it
Foto -> 
www.steo.it/fotografia
irc.azzurra.org
 -> #digitale


Si il calore influisce tantissimo, nelle camere ccd per astronomia i chip
che sono tutti CCD e non CMOS, perchè hanno troppo rumore ed una
bassa efficenza quantica rispetto ai primi, sono raffreddati sino a -35°
ed anche di più dove è possibile, per controllare il rumore sulle lunghe
esposizioni
ciao

 spiegazione per il basso rumore ? :-P
Il rumore è dovuto a livelli di tensione presenti nelle celle del sensore
anche quando il sensore è a riposo: bisogna tenere presente che "sensore
cmos"  e "sensore ccd" sono pur sempre basati su celle CMOS che non hanno un
solo livello di tensione per indicare un bit alto/basso, bensì un range di
valori entro cui il segnale è alto/basso. Pertanto, quando un cmos non
cambia stato (a riposo), mantenendo un livello di tensione (e quindi
l'informazione che quel bit rappresenta), la successiva alimentazione della
cella può comportare un livello di tensione sufficientemente alto per
interferire con le celle adiacenti, da cui il fenomeno del rumore. La minor
presenza di rumore di un sensore è dovuta QUASI ESCLUSIVAMENTE ad una ottima
rete di pull-down (ovvero la parte della cella relativa al ciclo di scarica
dei livelli di tensione), non al fatto che il sensore venga tenuto spento a
lungo o chissà che.
Spero di essere stato chiaro.
...cmq, se cerchi un mio post di qualche tempo fa trovi tutta la
spiegazione...
Ciao ;-)
Antonio.

 Lascio la camera accesa 3 minuti: una infinita' di pixel colorati.
[cut]
Pure io ho fatto prove a temperature diverse.. notturno con 35 gradi e
camera accesa da un pò ed il rumore rende la foto inguardabile... stessa
foto fatta pochi giorni fa con forte vento e 10 gradi e camera appena
accesa: pochissimo rumore.
La temperatura influenza pesantemente il rendimento (inteso come rumore) dei
CCD.
Bye!

 Possibile che il calore influisca cosi' tanto?
Sulle pose lunghe si. Tieni conto che i sensori ottici in pratica "leggono"
la luce andando a guardare quante cariche elettriche si sono accumulate
in ogni celletta (pixel) del sensore a causa della luce che lo ha colpito.
Purtroppo, per motivi fisici, non e' solo la luce che provoca l'accumulo
di queste cariche, ma anche il calore. L'accumulo per via del calore (la
cosiddetta "generazione termica") e' molto inferiore a quello dovuto alla
luce ("generazione ottica") ma e' comunque presente, e sulle pose lunghe
si fa sentire: la quantita' di carica che si accumula per via del calore e',
inoltre, tanto maggiore quanto piu' alta e' la temperatura.
Inoltre la temperatura maggiore provoca un aumento della quantita' di rumore
in tutti i circuiti della fotocamera (in elettronica si parla di "rumore termico").
Ne sono quindi influenzati anche i circuiti analogici che devono "leggere" le
cariche del sensore una volta finita l'esposizione, per poi convertire il valore in
digitale. Questi circuiti lavorano con livelli di segnale piuttosto bassi, e sono
quindi vulnerabili al rumore. Quando si aumenta la sensibilita' della fotocamera
(passando quindi a valori piu' alti di ISO) in pratica si aumenta il fattore di
amplificazione di questi circuiti, che sono cosi' in grado di "leggere" valori di
carica piu' bassi (cioe' livelli di luce piu' scarsa) finendo pero' per amplificare
di piu' anche il rumore.
Ciao,
Daniele

non al fatto che il sensore venga tenuto spento a lungo o chissà che.
Se viene tenuto acceso a lungo si scalda e aumenta il rumore termico,
e si torna al discorso fatto da te.
Quindi il tempo di accensione è una causa di questo fenomeno.
-- 
Per rispondere in e-mail, togliere i caratteri maiuscoli

 valori entro cui il segnale è alto/basso.
Scusa, ma mi sembra tu stia parlando di un  segnale digitale. Non dovrebbe
esserci un DAC da qualche parte? E il segnale in uscita dal sensore non
dovrebbe essere ancora analogico?
Ciao
Frank

 Quindi il tempo di accensione è una causa di questo fenomeno.
Infatti ho fatto una prova banale: ho fotografato DENTRO il frigo, con
l'autoscatto e il frigo chiuso.
Alla macchina non gliene frega nulla se si trova a 7° o a 25°, se e'
accesa da 10 minuti.
Semplicemente quando si trova dentro il frigo ha piu' "autonomia", prima
di arrivare al punto in cui il CCD fa rumore, ma lo fara' lo stesso.
Credo sia perche' il calore e' localizzato in un punto molto piccolo,
cioe' il CCD e le sue zone limitrofe.
In pratica, ne' piu' ne' meno il core di una CPU.
Ciao

 E il segnale in uscita dal sensore non dovrebbe essere ancora analogico?
No, per le ragioni di cui sopra.
CIAO ;-)

 [cut]
Sono pienamente daccordo.
...in risposta a Salvo Ognibene, è questo il motivo per cui si verifica il
rumore: un ottima fotocamera dovrebbe disporre di un sensore alimentato a
temperature bassissime per ridurre l'effetto del calore sulla "lettura"
delle informazioni provenienti dall'obiettivo ma questo è ben lungi dal
mettere la fotocamera in frigo :-) ...dovendo ridurre al minimo le
resistenze per effetto joule bisognerebbe arrivare a temperature molto
prossime allo zero assoluto.
In quest'ambito è in corso una a dir poco frenetica attività di ricerca nel
campo dei superconduttori (dove però sussitono problematiche diverse) ma
questa è un'altra storia.
Ciao.

Sorry, volevo dire ADC, ovviamente. Che poi sarebbe quello che fa la
quantizzazione, mi pare.
Che poi venga fatta sul chip o fuori, ci sara' bene - prima della
quantizzazione - un segnale analogico, ossia il livello di tensione di cui
parli.
Tornando alla tua prima risposta, mi sembrava tu parlassi di incertezza o di
errori su di uno stato digitale, e questo gia' sulla singola cella del
sensore.
Stando, ad esempio, al data sheet del sensore Sony montato sulla 5050, mi
pare che la carica di ogni cella venga trasferita fuori dal chip per essere
poi convertita in digitale.
O invece il segnale e' digitalizzato gia' sulla singola cella? Ma non ci
sarebbe troppa roba sul chip?
Ciao
Frank

 campo dei superconduttori
Beh, ma nell'ambito delle compatte c'e' invece una corsa a chi fa le stesse
cose spendendo meno e truffando la gente, vedi il sCCD.
Il consumismo porta a questo, purtroppo, ed e' difficile scegliere.
La gente si lascia sempre piu' influenzare da quello che legge sui giornali e
sui siti affiliati, piuttosto che su quello che si puo' toccare con mano.
Ciao

 E quante fanno finta di farlo, introducendo un NR post-ripresa?
Il NR post-ripresa non e' una "finta": e' un modo di ottenere un miglioramento
del risultato pur rimanendo nell'ambito dei limiti imposti dalla tecnologia
usata e dalla fascia di prezzo di riferimento. Ovviamente un basso rumore in
partenza e' molto meglio del miglior algoritmo NR, ma bisogna tener presente
il prezzo da pagare per averlo. Se vuoi abbattere il rumore senza NR devi usare
sensori di grandi dimensioni, di qualita' elevatissima e raffreddati a temperature
molto basse. Si puo' fare, ma poi non ti devi lamentare del costo, che ti lascio
facilmente immaginare. Oltre al fatto che mantenere un sensore ottico a
basse temperature per molto tempo richiederebbe batterie non esattamente
leggere e maneggevoli (il sistema piu' "portatile" che mi viene in mente, cioe' la
cella di Peltier, consuma decisamente parecchio).
La tecnologia e' in continua evoluzione: a pari fascia di prezzo i sensori
prodotti oggi sono sicuramente piu' performanti di quelli di qualche anno fa.
C'e' pero' da dire che la tecnologia evolve dove puo' convenire: se la gente
preferisce avere un megapixel in piu' che un po' di rumore in meno, i costruttori
si organizzano di conseguenza. Se poi ci aggiungi il fatto che, con la tecnologia
attuale, e' piu' facile ed economico aumentare i megapixel piuttosto che diminuire
il rumore, al marketing delle grandi case conviene spingere sui megapixel e lasciar
passare in secondo piano il rumore (e di conseguenza gli utenti poco esperti, che
dalla pubblicita' sono influenzati enormemente, alimentano il meccanismo).
Ciao,
Daniele

 ha scritto nel messaggio
news:3F88B593...@non-occupato.it...


 foto effettuata per migliorare il rumore ??
Maschero il rumore e poi faccio un median cut.
Ps: quota, per favore.